說(shuō)到鎢大家也許會(huì)陌生,但說(shuō)到鎢絲應(yīng)該都會(huì)知道吧,鎢絲主要應(yīng)用于白熾燈,鹵鎢燈等電光源中。
8 H8 _- b- X e
鎢絲是由金屬鎢制成的,鎢是一種有色金屬,拿在手里有一種沉重的感覺(jué),鎢的密度為每立方厘米20克,與黃金非常接近,這也就是有人用鎢來(lái)偽造黃金的原因。
" p! } G: E% d2 Z8 `
鎢還是一種相當(dāng)脆的金屬,只有當(dāng)它純度很高時(shí)才會(huì)具有可塑性,還有很大的抗拉強(qiáng)度,不過(guò)這些都不是這種金屬的主要特性,要熔化一塊鎢就需要極高的溫度,鎢的熔點(diǎn)在3420攝氏度,這也就是為什么用這種金屬制作白熾燈鎢絲的原因。 h$ d" g" K6 ~
![]()
* L) y, c% U2 _ a
6 [* h5 b) \" ` I然而如果你在空氣中讓非常細(xì)的鎢絲通過(guò)電流,它也會(huì)由于過(guò)熱導(dǎo)致斷裂,從而停止光的產(chǎn)生,這是由于鎢在高溫下氧化,在其表面上產(chǎn)生三氧化鎢,而氧化鎢的熔點(diǎn)僅有不倒1500攝氏度。
0 G+ @% D. f5 ^6 _( W: R 7 z0 c4 Q" T. [2 Q1 L7 N" @/ R- K
( P; j; M9 q2 ~9 G高溫煅燒的鎢會(huì)在表面生成美麗的彩色痕跡,這是由于它表面生成的氧化膜的厚度不同所造成的,在燈泡中,我們看到的不時(shí)這種美麗的氧化膜,這是因?yàn)闊襞葜械难鯕庖呀?jīng)被抽走了,并往燈泡里面充入了氮?dú)夂蜌鍤獾幕旌衔铮诓槐谎趸那闆r下,鎢絲可以很長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光。 . w& {$ ~1 ?1 i/ Q* Y; L0 f
1 ] K% {3 Z$ k
& J: {1 ?) | W- r/ v4 G有一個(gè)有趣的事情是,當(dāng)你近距離觀(guān)察鎢絲時(shí),你可以發(fā)現(xiàn)為什么現(xiàn)在的白熾燈的使用壽命并沒(méi)有以前的老舊燈泡使用時(shí)間長(zhǎng)的原因,在老舊燈泡里,鎢絲的結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的螺旋,而現(xiàn)在的雙螺旋結(jié)構(gòu)鎢絲更細(xì),這就會(huì)使更多的部分厚度不均勻,以至于大大降低了燈泡的使用壽命。
0 Q) K4 B6 `0 O6 D1 V 7 Z; V5 D8 q1 d7 ]' m" ]
: e( R& Y2 D, S! u
自古以來(lái),人類(lèi)便用各種物質(zhì)進(jìn)行燃燒產(chǎn)生光源照明,像石油,天然氣,煤氣等,但這些照明光源的效率都非常低。 , T$ }# h) N" r# v# S
最開(kāi)始的電燈泡用碳絲,使用壽命也比較短。 # _8 l/ U( Y/ }+ R- p$ q
直到20世紀(jì)初,鎢絲的出現(xiàn)大大提高了發(fā)光效率。
' {* }# y2 I. \; Y1 v/ |3 p1 H1 ^
1910年第一顆鎢絲燈泡問(wèn)世。 1917年發(fā)明了高溫下不變形的鎢絲。 6 H. k C7 T! d$ q
燈泡工業(yè)中對(duì)鎢絲的要求非常高,要耐高溫,具有優(yōu)異的高溫抗下垂性能,塑性好,具有良好的導(dǎo)電性能。 * Z- Y+ V! |( E
現(xiàn)在市場(chǎng)上使用的鎢絲有三類(lèi),純鎢絲,摻雜鎢絲和各種合金鎢絲。
) `( ? v |8 c" h3 H
純鎢絲根據(jù)其性能可分為糊劑擠壓鎢絲,膠體化鎢絲,延性鎢絲等,只有延性鎢絲的性能較好,使用比較多,其它鎢絲由于易脆的性能,使用較少。 摻雜鎢絲是為了改變純鎢絲在高溫下抗垂性能差,發(fā)光效率低,而研發(fā)的鎢絲,主要是在三氧化鎢中摻雜硅,鋁和鉀,主要用于燈泡和電子管的熱絲。 合金鎢絲主要有鎢錸合金絲,釷鎢錸合金絲,鎢鉬合金絲等,根據(jù)各個(gè)合金鎢絲材料的性能不同,使用的地方也不同。
" C- |: A5 H' z4 X$ F0 x @ 細(xì)細(xì)的鎢絲是怎么制造出來(lái)的鎢絲的原材料是仲鎢酸銨,是一種白色的晶體,稍熔于水,在近700度的焙燒爐中40分鐘,產(chǎn)出藍(lán)色晶體氧化鎢,顆粒在12~19微米。
2 c% p2 ^( m9 q! G. ~ & L5 Q7 S3 n( Z+ f/ v2 P, |
0 Z( S* y H5 L用于生產(chǎn)鎢粉的原材料,摻雜藍(lán)色氧化鎢是針對(duì)鎢絲的特孰要求,而摻加鋁,鉀等元素,以增加鎢絲的性能,如抗下垂,增加韌性等。 藍(lán)色氧化鎢經(jīng)過(guò)氫氣還原爐還原成鎢粉,這種鎢粉平均顆粒度在2~5微米,將鎢粉放于模具中,用等靜壓機(jī)壓制坯條,將壓制好的鎢坯條放入爐中燒結(jié),燒結(jié)后鎢條密度一般為17.7g/cm3。
# I( G5 `4 K8 F2 P- y- l) J![]()
/ |# y2 o K) _! }3 X3 k5 J6 d1 j p$ ^+ S& x0 J7 R* C
鎢條經(jīng)過(guò)旋鍛,變成用于拉絲的圓棒形鎢條,密度在19g/cm3以上,鍛壓鎢條經(jīng)過(guò)拉絲后變成鎢絲。
' D* Y9 F# g, D , V& p8 F) m% K- B
1 }2 y) Q0 V. |, i5 S; g, u' W$ p拉絲過(guò)程中會(huì)加入潤(rùn)滑劑石墨,鎢絲的規(guī)格直徑在20微米~1毫米,鎢絲用卷盤(pán)包裝。 7 ^/ |& A, g1 A4 p
M8 G& u" x8 J7 ?) l
) @& g2 t: c8 N& F& Z2 u6 E& w
鎢絲除少量用作高溫爐的發(fā)熱材料,電子管的熱子和復(fù)合材料的加強(qiáng)筋等外,絕大部分用于制作各種白熾燈和鹵鎢燈的燈絲,以及氣體放電燈的電極。 現(xiàn)在又有人將鎢絲燈做成了藝術(shù)品,既能照明又增加了藝術(shù)氣息,將鎢絲做成各種復(fù)雜的形狀,通電后燈泡內(nèi)的鎢絲發(fā)熱,燈泡內(nèi)的物品猶如煥發(fā)了生機(jī)。 7 I! v& B2 ^( O+ F" G* y
![]()
2 d( n! Q0 E1 f F6 |- a' \& z# @5 e1 x4 N3 ^, ]
隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,鎢絲燈泡已很少使用,但在那段時(shí)間內(nèi)為人類(lèi)做出了很大的貢獻(xiàn),以至于在很多場(chǎng)合使用鎢絲燈,增加獨(dú)特的復(fù)古氣質(zhì)。
h# t* h/ {# z4 z& ?% }7 p |