Cam dokunulduğunda sert ve katı bir malzemedir. Kırılgan bir yapısı vardır, sert bir yüzeyle aniden karşılaştığında kırılmaya meyillidir. Buna rağmen kimya terminolojisinde sıvı olarak tanımlanmaktadır. Yani sıvıları taşımak için tasarlanmış vazoların çoğu aslında sıvının kendi formudur. Ergimiş ya da sıvı halde cam yüksek bir viskoziteye sahiptir. 1000ºC'de sıvı haldeki camın viskozitesi en koyu yağdan daha yüksektir. Böyle bir cam soğutulduğunda, moleküller sıvı halin moleküler yapı düzeninden, katı halin düzgün kristal yapısına geçemez. Çünkü yüksek viskozite ve ağır molekül hareketleri nedeniyle yeni bir moleküler yapı oluşturabilecek süreleri yoktur. Bunun sonucunda sıvı haldeki cam molekülleri, sıvı maddelerin moleküler yapı düzeni içinde sabit hale geçerler. Cam ısıtıldığında viskozite kademeli olarak düşer, soğutulduğunda ise kademeli olarak yükselir. Bu durum metallerle kıyaslanacak olursa, metallerin sıvı hale dönüşümü anidir. Camın soğutulması ile viskozitesindeki kademeli artış cama arzu edilen ürün şeklinin verilmesine fırsat yaratarak metallere kıyasla daha geniş bir çalışma aralığı kazandırır. Camın ana maddesi, saydamlık özelliğini sağlayan, amorf bünye içinde erimiş ve dağılmış durumda bulunan silisyumdioksittir (SiO2).
Camın basınç dayanımı 500-900 MPa, çekme dayanımı ise 20-90 MPa arasında değişmektedir. Cam aşınmaya dayanıklı bir malzemedir.
Camlar;
- Amorf iç yapılı,
- Oldukça stabil,
- Asidik ve atmosferik etkenlere, ısı değişikliklerine dayanıklı,
- Işığı düzgün kırma özelliğine sahip,
- Güneş radyasyonuna geçirimli saydam yapı malzemeleridir.
Cam malzemesinin yapı malzemesi ve diğer alanlarda kullanılabilmesi için fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin bilinmesi gereklidir.
Yoğunluk
Camların yoğunlukları bileşimlerine giren ana bileşenlerin oranına ve cinsine göre değişik değerler alır. Çeşitli cam türlerinin yoğunlukları 2.2 g/cm3 ile 3.0 g/cm3 arasında değişmektedir. Bazı özel cam türlerinde 8 g/cm3 gibi yoğunluklara ulaşmaktadır. Binalarda kullanılan normal camların yoğunlukları 2.5 g/cm3’tür.
Sertlik
Mohs sertliğine göre camın sertliği 6 ile 7 arasındadır. Bu düzeydeki sertlik cama iyi bir aşınma direnci kazandırır. Böylece parlak yüzeyli cam ürünler saydamlıklarını hemen hemen sınırsız bir ölçüde muhafaza edebilirler. Normal pencere camlarında Mohs sertlik değeri biraz daha düşük olup 5.5 civarındadır.
Saydamlık geçen ışığın gelen ışığa oranı olup camlarda K= % 80 - % 98’dir. Bu nedenle cam, en saydam plastikten daha yüksek bir saydamlığa sahiptir. Kırma indisi, doğrudan camın yoğunluğu ile ilgilidir. Normal camda 1.52 olan kırma indisi kristal camda 1.60’dır.
Yumuşama sıcaklığı 500-600 ºC arasında bulunmaktadır
Cam kırılgan gevrek türde bir malzeme olup darbeye ve şekil değişimlerine dayanıklı değildir. Bunun nedeni camın katılaşması sırasında silikatların düzensiz bir yapıda birleşmesidir. Kristal yapıdaki gibi düzenli katılaşma olmadığı için tane sınırları mevcut değildir. Kırılma anında çatlak ilerlemesini engelleyecek veya yavaşlatacak dislokasyonlar mevcut değildir. Bu nedenle ani ve gevrek kırılma gözlenir.
Cam neden yeşil renklidir? Normal yüzdürme cam açık bir yeşil renge sahiptir. Bu renk camın kenarlarında daha yoğun görünür ve ham maddelerde bulunan doğal demir içeren oksit nedeniyle oluşur. Demir oksit içeriği çok düşük ham maddeler seçilmesi ya da kimyasal ağartma işlemi uygulanması ile bu eriyik tamamen doğal renkli, ekstra beyaz bir cam haline getirilebilir.
