Bor, Cam’da Dayanıklılığın Mimarı

Bor, cam imalatında çok önemli ve gerekli bir elementtir. Soda-kireç camı "orijinal" cam olarak adlandırılır, istenen şekillerde kalıplanabilmesi için erime noktasını düşürmek amacıyla silika ve borik asit ile az miktarda sodyum veya potasyum oksitten yapılır. Dünya çapında çok geniş bir pazara sahiptir, bu pazardan dünyanın en büyük Bor ve Bor türevleri tedarikçisi Türkiye ciddi bir pay alır.

Evet normal camda Bor’un bir türevi olan Borik Asit kullanılmaktadır. Ancak, makalemizde çok dayanıklı bir cam olan ve geleceğin camı olarak da bilinen “Borosilikat Cam’dan” bahsedeceğiz. 

Borosilikat Cam, Geleceğin Camı

Borosilikat cam, kendisini çeşitli uygulamalar için mükemmel kılan benzersiz özelliklere sahip bir cam türüdür. Bu malzeme, dayanıklılıklarıyla bilinen iki malzeme olan bor ve silikondan yapılmıştır. Birleştirildiğinde termal şoka ve kimyasal korozyona dayanıklı bir cam oluştururlar.

Borosilikat Camın Tarihçesi

Borosilikat cam, ilk kez 19. yüzyılın sonlarında geliştirilen, dikkat çekici özelliklere sahip bir cam ailesidir. O zamandan beri borosilikat, İngilizce konuşulan dünyanın çoğunda bu isimle silinmez bir şekilde ilişkilendirilmiştir. Günümüzün borosilikat aileleri, onları modern sanayi ve ticaret için gerçekten çok yönlü malzemeler haline getiren bir dizi uygulamaya uygun farklı üyelere sahiptir.

Borosilikat Camın Kullanım Alanları

Tıbbi Alanlar

Sağlık ve tıbbi hizmetler, cerrahi aletler ve laboratuvar ekipmanları gibi çeşitli şekillerde kullanılmaktadır. Aynı zamanda yüksek kaliteli implante edilebilir tıbbi cihazların üretiminde de kullanılır.

Elektrikli aletler

Elektronikte, yüksek gerilim iletim hatlarında olduğu gibi elektrik yalıtkanı olarak kullanılır.

Uzay araştırması

Borosilikat cam, uzayda alet ve ekipmanların potansiyel olarak yıllarca orada bulunmanın zorlu koşullarına dayanmasını sağlamak için kullanılıyor.

Mutfak Kapları

Yüksek sıcaklıklara dayanabildiği için pişirme kaplarında kullanılır. Bu, onu domates ve şarap gibi diğer türdeki malzemelere zarar verebilecek asitli yiyecekleri pişirirken kullanmak için ideal bir malzeme haline getirir. Borosilikat kaplar veya kaseler, sıcak sıvılar için, ısıdan dolayı parçalanma veya çatlama korkusu olmadan kullanılabilir. Ayrıca yiyeceklerin tavaya yapışmasını önlemeye yardımcı olduğu da tespit edildi.

Aydınlatma Aletleri

İstenilen renk veya tonda ışık huzmesi oluşturmaya yardımcı olan yüksek kaliteli fenerlerde kullanılır. Bu aynı zamanda plastik ve düşük kaliteli camlara göre çok daha iyi olan ışık geçirgenliğinin artmasına da yardımcı olur.

Optik ve Lensler

Berraklığı ve dayanıklılığı nedeniyle optik ve lenslerde yaygın olarak kullanılır.

Akkor Ampuller

Borosilikat cam, ev aydınlatmalarında ve diğer standart lambalarda kullanılmasının yanı sıra akkor ampulleri oluşturan ana bileşenlerden biridir.

Laboratuvar Ekipmanları

Beherler, şişeler ve test tüplerinin tümü borosilikat camdan yapılmış laboratuvar ekipmanlarının örnekleridir. Termal özellikleri ve kimyasal stabilitesi nedeniyle bu konuda mükemmel olduğunu kanıtlıyor.

Nükleer Atıkların Depolanmasında Bor

İngiltere, ABD ve Fransa dahil diğer ülkelerin, atıklarını depolamadan önce borosilikat camda vitrifiye etmeyi seçtikleri bilinmektedir. Vitrifiye ettikleri, bir başka tabirle cam ile kapladıkları nükleer atıkları metal muhafazalarına gömüp, akabinde toprağa gömerler.

Borosilikat Cam Neden Normal Camdan Daha İyidir?

Borosilikat cam, son yıllarda popülerlik kazanan ve her geçen gün daha fazla insanın, onun birçok büyüleyici kullanımını keşfetmesiyle popülerlik kazanan bir güvenlik camı türüdür. Bu malzemenin dünya çapında tanınmasını sağlayan temel özellik, termal şoka ve kimyasal korozyona karşı yüksek direncidir.

Borosilikat camın en iyi yanı hemen hemen her şeye dayanabilmesidir! Hiç içki bardağı kırdınız mı? Eğer öyleyse, bu inanılmaz malzemeden yapılmamış olma ihtimali yüksektir. İnanılmaz derecede düşük bir termal genleşme katsayısına sahiptir, bu da yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılabilme ve zamanla stres noktaları veya çatlaklar oluşturmadan şeklini koruyabilme yeteneği anlamına gelir. İnce ve dayanıklıdır, mikrodalgada ve bulaşık makinesinde yıkanabilir ancak normal cam değildir.

Silika karışımı, sodyum oksit, bor trioksit ve diğer katkı maddelerinden yapılır. Bileşenler, düşük termal genleşme oranlarına sahip son derece güçlü bir cam türü üretecek kimyasal reaksiyonları teşvik etmek için bazı ısıl işlemlerden geçer.

Olağanüstü mekanik mukavemete, termal özelliklere ve kimyasal stabiliteye sahiptir. Kırılmadan veya stres kaynaklı kusurlar oluşturmadan ısıtılabilen ve soğutulabilen bir cam türüdür. 

Ayrıca, geliştirilmiş üretim süreçleri, onu daha yaygın olarak kullanılabilir ve birçok amaç için uygun maliyetli hale getirmiştir.

Neden Soda-Kireç Camı Yerine Borosilikat Camı Seçmelisiniz?

Soda-kireç camı "orijinal" cam iken, istenen şekillerde kalıplanabilmesi için erime noktasını düşürmek amacıyla silika ve borik asit ile az miktarda sodyum veya potasyum oksitten yapılır. Aslında normal camda da Bor’un bir türevi olan Borik Asit kullanılmaktadır.

Borosilikat cam gibi vakumlu kaplar oluşturan, istenilen şekillerin elde edilmesinde pek dikkate alınamayan sodyum karbonat ve kalsiyum oksitten yapılmıştır.

Soda-kireç camının katsayısı borosilikat camın iki katından daha fazladır, bu da ısıya maruz kaldığında iki kattan daha hızlı genleştiği ve çok çabuk kırılacağı anlamına gelir.

Normal soda-kireç camıyla karşılaştırıldığında çok daha yüksek oranda silikon dioksit içerir (%80'e karşı %69), bu da onu kırılmaya karşı daha az duyarlı hale getirir.

Sıcaklık açısından borosilikat camın maksimum termal şok aralığı (dayanabileceği sıcaklık farkı) 170°C'dir. Bu nedenle bu bardağı fırından çıkarabilir ve camı kırmadan üzerine soğuk su akıtabilirsiniz.

Kimyasallara karşı o kadar dayanıklıdır ki nükleer atıkların depolanmasında bile kullanılıyor. Camın içindeki bor onu daha az çözünür hale getirerek istenmeyen maddelerin camın içine sızmasını veya tam tersini önler. Genel performans açısından borosilikat cam normal camdan çok daha üstündür.