Cam elyafı, şekil ve uzunluğuna göre sürekli elyaf, sabit uzunlukta elyaf ve cam yünü olarak; cam bileşimine göre ise alkali içermeyen, kimyasal dirençli, orta derecede alkali, yüksek mukavemetli, yüksek elastik modüllü ve alkaliye dayanıklı (alkali dirençli) cam elyafı vb. olarak sınıflandırılabilir.
Cam elyaf üretiminin ana hammaddeleri şunlardır: kuvars kumu, alümina ve pirofillit, kireç taşı, dolomit, borik asit, soda külü, mirabilit, florit vb. Üretim yöntemleri kabaca iki kategoriye ayrılır: birincisi, erimiş camı doğrudan elyafa dönüştürmek; ikincisi ise önce erimiş camı 20 mm çapında cam küreler veya çubuklar haline getirmek ve daha sonra çeşitli yöntemlerle ısıtıp tekrar eriterek 3 ila 3 mm çapında cam küreler veya çubuklar üretmektir. 80 μm çok ince elyaflar elde edilir. Platin alaşımlı levhaların mekanik çekme yöntemiyle çekilen sonsuz uzunluktaki elyaflara sürekli cam elyaflar denir ve genellikle uzun elyaflar olarak bilinir. Silindirler veya hava akımıyla yapılan süreksiz elyaflara ise sabit uzunlukta cam elyaflar denir ve genellikle kısa elyaflar olarak bilinir.
Cam elyaflar, bileşimlerine, özelliklerine ve kullanım alanlarına göre farklı kalitelere ayrılır. Standart kalite yönetmeliklerine göre, E sınıfı cam elyaf yaygın olarak elektrik yalıtım malzemelerinde kullanılır; S sınıfı ise özel bir elyaftır.
Fiberglas üretiminde kullanılan cam, diğer cam ürünlerinde kullanılan camdan farklıdır. Genel olarak, ticarileştirilmiş fiberler için cam bileşimleri aşağıdaki gibidir:
Yüksek mukavemetli ve yüksek modüllü fiberglas
Yüksek mukavemet ve yüksek modül ile karakterize edilir. Tek lif çekme dayanımı 2800 MPa olup, alkali içermeyen cam elyafından yaklaşık %25 daha yüksektir ve elastik modülü 86000 MPa olup, E-cam elyafından daha yüksektir. Bunlardan üretilen FRP ürünleri çoğunlukla askeri sanayi, havacılık, yüksek hızlı tren, rüzgar enerjisi, kurşun geçirmez zırh ve spor ekipmanlarında kullanılmaktadır.
AR fiberglas
Alkaliye dayanıklı cam elyafı olarak da bilinen alkaliye dayanıklı cam elyafı, cam elyaf takviyeli (çimento) beton (GRC olarak anılır) için bir takviye malzemesidir; yüksek standartlı bir inorganik elyaftır ve yük taşımayan çimento bileşenlerinde çelik ve asbestin ideal bir alternatifidir. Alkaliye dayanıklı cam elyafının özellikleri arasında iyi alkali direnci, çimentodaki yüksek alkali maddelerin aşınmasına etkili bir şekilde direnme, güçlü kavrama kuvveti, yüksek elastik modül, darbe dayanımı, çekme ve eğilme dayanımı, yanmazlık, dona dayanıklılık, sıcaklığa dayanıklılık, güçlü nem değişim yeteneği, mükemmel çatlak direnci ve geçirimsizlik, güçlü tasarım yeteneği, kolay kalıplama vb. bulunur. Alkaliye dayanıklı cam elyafı, yüksek performanslı takviyeli (çimento) beton malzemesinde yaygın olarak kullanılan yeni bir yeşil ve çevre dostu takviye türüdür.
D cam
Düşük dielektrik cam olarak da bilinen bu malzeme, iyi dielektrik dayanımına sahip düşük dielektrik cam elyafları üretmek için kullanılır.
Yukarıda belirtilen cam elyaf bileşenlerine ek olarak, artık tamamen bor içermeyen, böylece çevre kirliliğini azaltan ancak elektriksel yalıtım özellikleri ve mekanik özellikleri geleneksel E camına benzer olan yeni bir alkali içermeyen cam elyafı mevcuttur. Ayrıca, cam yünü üretiminde kullanılan ve cam elyafı takviyesi için de potansiyel taşıdığı söylenen çift cam bileşimli bir cam elyafı da bulunmaktadır. Ek olarak, çevre koruma gereksinimleri için geliştirilmiş, iyileştirilmiş bir alkali içermeyen cam elyafı olan flor içermeyen cam elyafı da mevcuttur.
Yukarıda belirtilen cam elyaf bileşenlerine ek olarak, artık tamamen bor içermeyen, böylece çevre kirliliğini azaltan ancak elektriksel yalıtım özellikleri ve mekanik özellikleri geleneksel E camına benzer olan yeni bir alkali içermeyen cam elyafı mevcuttur. Ayrıca, cam yünü üretiminde kullanılan ve cam elyafı takviyesi için de potansiyel taşıdığı söylenen çift cam bileşimli bir cam elyafı da bulunmaktadır. Ek olarak, çevre koruma gereksinimleri için geliştirilmiş, iyileştirilmiş bir alkali içermeyen cam elyafı olan flor içermeyen cam elyafı da mevcuttur.
Fiberglas, kullanılan hammaddelere ve oranlarına bağlı olarak farklı kategorilere ayrılabilir.
İşte fiberglasın 7 farklı türü ve günlük ürünlerdeki kullanım alanları:
Alkali cam (A-cam)
Soda camı veya soda kireç camı. Yaygın olarak kullanılan cam türüdür. Alkali cam, üretilen tüm camın yaklaşık %90'ını oluşturur. En yaygın türüdür ve yiyecek ve içecek kutuları ve şişeleri gibi cam kaplar ile pencere camı yapımında kullanılır.
Sertleştirilmiş soda kireç camından yapılmış pişirme kapları da A tipi camın mükemmel bir örneğidir. Uygun fiyatlı, oldukça kullanışlı ve oldukça serttir. A tipi cam lifleri birden fazla kez eritilip yumuşatılabilir ve cam geri dönüşümü için ideal cam lifi türleridir.
Alkaliye dayanıklı cam AE-cam veya AR-cam
AE veya AR cam, alkaliye dayanıklı cam anlamına gelir ve özellikle beton için kullanılır. Zirkonyumdan oluşan kompozit bir malzemedir.
Sert ve ısıya dayanıklı bir mineral olan zirkonya ilavesi, bu fiberglasın betonda kullanım için uygun olmasını sağlar. AR-cam, mukavemet ve esneklik sağlayarak betonun çatlamasını önler. Ayrıca, çeliğin aksine, kolay paslanmaz.
Kimyasal cam
C-cam veya kimyasal cam, su ve kimyasal madde depolamak için kullanılan boru ve kapların laminatlarının dış katmanında yüzey dokusu olarak kullanılır. Cam üretim sürecinde kullanılan yüksek kalsiyum borosilikat konsantrasyonu nedeniyle, aşındırıcı ortamlarda maksimum kimyasal direnç gösterir.
C-cam, her ortamda kimyasal ve yapısal dengesini korur ve alkali kimyasallara karşı oldukça dirençlidir.
Dielektrik cam
Dielektrik cam (D-cam) lifleri genellikle ev aletlerinde, pişirme kaplarında ve benzeri ürünlerde kullanılır. Ayrıca düşük dielektrik sabiti nedeniyle ideal bir cam elyafı türüdür. Bu özellik, bileşiminde bor trioksit bulunmasından kaynaklanmaktadır.
Elektronik cam
E-cam elyafı veya E-fiberglas kumaş, performans ve maliyet arasında denge sağlayan bir endüstri standardıdır. Havacılık, denizcilik ve endüstriyel ortamlarda uygulamaları olan hafif bir kompozit malzemedir. E-cam elyafının takviye edici lif olarak özellikleri, onu saksılar, sörf tahtaları ve tekneler gibi ticari ürünlerin gözdesi haline getirmiştir.
Cam yünü liflerindeki E-cam, çok basit bir üretim tekniği kullanılarak istenilen şekil ve boyutta üretilebilir. Üretim öncesi aşamada, E-cam lifinin özellikleri, onunla çalışmayı temiz ve güvenli hale getirir.
Yapısal cam
Yapısal cam (S cam), mekanik özellikleri ile bilinir. R-cam, S-cam ve T-cam ticari adları aynı cam elyaf türünü ifade eder. E-cam elyafına kıyasla daha yüksek çekme dayanımına ve modülüne sahiptir. Bu cam elyafı, savunma ve havacılık endüstrilerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Ayrıca sert balistik zırh uygulamalarında da kullanılır. Bu cam elyaf türü yüksek performanslı olduğundan, yalnızca sınırlı üretim hacimleriyle belirli endüstrilerde kullanılır. Bu aynı zamanda S-cam elyafının pahalı olabileceği anlamına da gelir.
Advantex fiberglas
Bu tip cam elyafı, petrol, gaz ve madencilik endüstrilerinin yanı sıra enerji santrallerinde ve denizcilik uygulamalarında (kanalizasyon ve atık su arıtma sistemleri) yaygın olarak kullanılmaktadır. E-camın mekanik ve elektriksel özelliklerini, E, C, R tipi cam elyaflarının asit korozyonuna karşı direnciyle birleştirir. Yapıların korozyona daha yatkın olduğu ortamlarda kullanılır.
Yayın tarihi: 11 Mayıs 2022
