CAM ENDÜSTRİSİNDE KULLANIM

Bor ürünleri, cam sektöründe temel olarak cam yününde (yalıtım tipi cam elyafı), cam elyafında (tekstil – takviye-tipi cam elyafı), fiber optikte ve borosilikat camlarda kullanılmaktadır.

Cam yünü ve cam elyafı ürünleri, esas olarak düz cam yapımında kullanılan benzer cam hammaddelerinin kullanılmasıyla üretilen ince lif (fiber veya tel) şeklinde malzemelerdir. Farklı bileşenlerin ilavesiyle farklı türlerde cam elyaflar üretilebilir.

Cam elyaf endüstrisinde kullanılan bor hammaddeleri, üretilecek cam elyaf çeşidine göre önemli oranda değişir. İzolasyon amaçlı cam elyafında büyük oranda boraks pentahidrat kullanılırken, tekstil tipi cam elyaf üretiminde ise kolemanit ve/veya borik asit kullanılmaktadır.

Cam yününün en fazla tüketildiği sektör inşaat sektörüdür. Buna ilaveten borularda ve tank döşemelerinde, otomobillerde izolasyon panellerinde ve ses izolasyonu uygulamalarında da kullanılmaktadır. İzolasyon cam elyafı üretimi amacıyla kompozisyona %4-5 oranında ilave edilen bor oksit (B2O3) camın ergime sıcaklığını düşürür, yeniden kristallenmeyi önler ve üretilen elyafların dayanıklılığını artırır.

Cam elyafı, yüksek çekme ve çarpma dayanımına sahip, hafif, kimyasal reaksiyonlara karşı oldukça dirençli ve düşük maliyetle üretilebilen bir malzemedir. Bu özellikler, son yıllarda geleneksel malzemeler ve metallerin yerine gittikçe artan oranlarda kullanılan plastiklerde ve kompozitlerde takviye elemanı olarak cam elyafının kullanılmasında tercih sebebi olmaktadır. Cam elyafı, otomotiv sektöründe otomobillerin tampon, çamurluk gibi dış aksamları ile koltuk, ön panel gibi iç aksamlarında, motor bölümünde ve hava girişi manifoltlarında kullanılmaktadır. Ayrıca bu ürünler boru yapımında, yakıt tanklarında, depolarda, endüstriyel makinalarda, elektronikte, bir çok spor aletinde ve deniz ulaşım araçlarında önemli uygulama alanı bulmaktadır. Bunlara ilaveten, rüzgar türbini pervaneleri son yıllarda gelişen uygulama alanlarındandır.

Cam elyaf üretimi türüne göre farklı bileşime sahip olabilmekle beraber en yaygın tüketilen türü düşük alkali içeriğine sahip olan “E-camı”dır. Dünyada tekstil tipi cam elyaf üretiminin %90’ından fazlasını E-camı oluşturmaktadır. Bunun sebebi, E-camı kullanılması durumunda üretim esnasında cam elyafların kırılma olasılığının azalmasıdır. Genel olarak E-camı üretimi kompozisyonunda kullanılan bor oksit (B2O3) miktarı %5-12 seviyelerindedir. Cam elyafı kullanım amaçlarına göre düz lifler, kırpılmış demetler, kırpılmış demetten keçe gibi çeşitli tiplerde üretilmektedir.

Fiber optikler, iletişim sistemlerinde ışık fotonlarının etkin biçimde transferini sağlamaktadır. Optik fiberler, iç çekirdek ve dış bölüm olarak iki ayrı malzemeden oluşmaktadırlar. İç çekirdek yüksek kırılma indisli camlardan dış yüzey ise düşük kırılma indisli camlardan yapılmaktadır. İç çekirdek, genellikle borosilikat cam ile eritilmiş silikattan yapılmaktadır.

Bor ürünlerinin en önemli kullanım alanlarından birisi de borosilikat camları üretimidir. Borosilikat camlarının en önemli özellikleri termal şoklara dayanıklı olmaları, darbe mukavemetlerinin yüksek oluşu, kimyasal etkilere ve çizilmeye karşı dayanıklı olmalarıdır. Bu nedenlerle borosilikat camları, uzun yıllardan beri mutfaklardaki cam kaplarda, beyaz eşyaların cam kapaklarında ve laboratuvar camlarında ve güneş enerjili su ısıtma sistemlerinde kullanılmaktadır. Ayrıca otomobil aydınlatma ve işaret camlarında,, fırınlar, çamaşır makinaları, çanak/çömlek v.b. de bu tür camlar tercih edilmektedir. Borosilikat camlarında tipine göre ağırlıkça %5-30’a kadar bor oksit (B2O3) kullanılmaktadır. Örneğin Pyrex' de %13,5 B2O3 vardır. Son yıllarda gelişme gösteren en önemli bor tüketim alanlarından biri de düz panel ekran (LCD vb) camların üretimidir. Tüketicilerin tercihleri tüplü televizyonlardan (CRT) düz ince panel televizyonlara kayması sonucunda düz panel ekran camları üretimi ciddi oranlarda artış göstermiştir. Düz panel ekran camlarında %11-13 arasında bor oksit (B2O3) kullanılmaktadır. Bu camlarda alkali iyonlar likid kristal malzemeye karışarak camın TFT özelliklerini olumsuz yönde etkilediğinden sodyum gibi alkali maddeler istenmemektedir. Bu nedenle bu camlarda alkali içermeyen borik asit tüketilmektedir.