Borcam nedir? Borcam nerelerde kullanılır? Borcam özellikleri nelerdir?

Borcam nedir? Özellikleri nelerdir?

Borcam ilk önce The Corning Glass Works firması tarafından üretilen borosilikat camdır. Silis kumu ve borik oksit gibi hammaddelerin uzun süre yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmasıyla yapılır. Erimiş malzeme daha sonra farklı tipte cam eşyalara işlenir. İlk olarak yirminci yüzyılın başlarında formüle edilen Borcam, ısı ve kimyasal direnç gerektiren çeşitli uygulamalar için önemli bir malzeme haline gelmiştir.

Borcam’ın nasıl eşsiz olduğunu anlamak için, camın doğasını anlamak önemlidir. Cam hem kristalli katılara hem de sıvılara benzer özelliklere sahip bir madde halidir. Makroskopik düzeyde bir camda katı gibi gözüküyor. Serttir ve bir konteynırdan çıkarıldığında tek parça halinde kalır. Bununla birlikte, moleküler düzeyde, gözlükler daha çok sıvı gibidir. Kristalli katılarda, moleküller düzenli bir şekilde düzenlenir. Sıvılar içinde rastgele düzenlenirler. Bu rastgele düzenleme aynı zamanda camın bir özelliğidir.

Cam tipik olarak kristalli bileşikleri eritecek kadar yüksek sıcaklıklara ısıtmak suretiyle yapılır. Erime, sıralı moleküler yapıyı kırar ve onları düzensiz bir halde bırakır. Erimiş materyal soğutulduğunda, sıralı kristal yapıya dönüşmeden önce moleküller yerinde kilitlenir. Sertlik, kırılganlık, berraklık ve kimyasal ve termal direnç gibi belirli bir camın özellikleri kimyasal bileşimine bağlıdır.

Borcam geliştirilirken, bilim adamları yüksek bir termal dirence sahip bir cam bileşimi yaratmaya çalışıyorlardı. Bir noktada bor içeren cam bileşimlerin kırılmadan yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılabileceği keşfedildi. Periyodik tablodaki beşinci element olan Bor, çeşitli kimyasal bağlar yaratma konusunda eşsiz bir yeteneğe sahiptir. Oksijen ile bağlandığında güçlü olan üç boyutlu bir yapı oluşturabilir. Bir cam bileşimde, bu ekstra mukavemet, pişirme uygulamaları, termometreler ve laboratuvar ekipmanı için yararlı kılan termal ve kimyasal direnç kazandırır. Borcam ayrıca, yüksek korozyon direnci veren düşük alkali içeriğine sahiptir.

Borosilikat camları kullanım alanları

• Isıya dayanıklı camlarda,
• Düşük çözünürlüğü olan camlarda, örneğin; kimyasal madde ve ilaç muhafazasında,
• Bazı özel optik camlarda,
• Radar valfları gibi, elektriksel güç kaybını düşüren camlarda,
• Laboratuvar kapları için kimyasal dayanıklılığı olan camlarda kullanılır.

Borosilikat camının temel bileşenleri ve kompozisyondaki yüzdeleri ise şöyledir:

• Sodyum oksit (Na₂O): %4
• Boroksit (B₂O₃): %12
• Silisyum dioksit (SiO₂): %81

Gelecekte Borcam

Borosilikat cam üreticileri satışları artırmaya ve üretim sürecini iyileştirmeye odaklanacak. Satışları artırmak için cam üreticileri, ürünleri için yeni uygulamalar bulmaya ve teşvik etmeye dahil olacaklar. Bu, netlikten, eriyik noktasından ve kırılma direncinden bir dizi özelliğe sahip yeni cam formülasyonları gerektirebilir. Gelecekteki iyileştirmeler, üretim hızlarının artmasına, kimyasal atığın en aza indirilmesine ve genel maliyetlerin azaltılmasına odaklanacaktır.