說到鎢大家也許會陌生,,但說到鎢絲應(yīng)該都會知道吧,,鎢絲主要應(yīng)用于白熾燈,鹵鎢燈等電光源中,。
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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,,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偽造黃金的原因。 $ D) n2 \$ q& E1 S% I6 ?5 C, ?
鎢還是一種相當(dāng)脆的金屬,,只有當(dāng)它純度很高時(shí)才會具有可塑性,,還有很大的抗拉強(qiáng)度,不過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,。 % V- h- q+ ]: C) E2 r M1 w0 ?0 a3 P
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然而如果你在空氣中讓非常細(xì)的鎢絲通過電流,它也會由于過熱導(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,。 2 q& T+ F, R7 r2 F! \& Z; L. |
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高溫煅燒的鎢會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�,,在不被氧化的情況下,鎢絲可以很長時(shí)間發(fā)光,。
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有一個有趣的事情是,,當(dāng)你近距離觀察鎢絲時(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有以前的老舊燈泡使用時(shí)間長的原因,,在老舊燈泡里,,鎢絲的結(jié)構(gòu)是簡單的螺旋,而現(xiàn)在的雙螺旋結(jié)構(gòu)鎢絲更細(xì),,這就會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。 5 P" n5 O2 B. ?
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0 K; f# f( X2 ^; J9 C2 J" g自古以來,,人類便用各種物質(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。 " V& j( M9 a! `, e3 q. y( y$ ~ R
最開始的電燈泡用碳絲,,使用壽命也比較短,。
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直到20世紀(jì)初,鎢絲的出現(xiàn)大大提高了發(fā)光效率。
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1910年第一顆鎢絲燈泡問世,。 1917年發(fā)明了高溫下不變形的鎢絲,。
" M4 v5 a8 G4 Q( V* ?燈泡工業(yè)中對鎢絲的要求非常高,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,。 : l- y) w! E9 ]! N2 T
現(xiàn)在市場上使用的鎢絲有三類,,純鎢絲,摻雜鎢絲和各種合金鎢絲,。 : {! j; O& b* Z) V# [8 X$ S
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)各個合金鎢絲材料的性能不同,使用的地方也不同,。
( ~/ o2 G! h- }) R- R4 A 細(xì)細(xì)的鎢絲是怎么制造出來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,。
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& i! c4 A: [0 R用于生產(chǎn)鎢粉的原材料,,摻雜藍(lán)色氧化鎢是針對鎢絲的特孰要求,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,。 & }" f2 e# C2 M# _3 h
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鎢條經(jīng)過旋鍛,,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)過拉絲后變成鎢絲。 ! B8 Q, W7 _$ l" s
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6 c- U) q: d/ c8 g+ A. y' o8 A拉絲過程中會加入潤滑劑石墨,,鎢絲的規(guī)格直徑在20微米~1毫米,,鎢絲用卷盤包裝。 9 a8 w2 Z$ Q) h: r
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: g/ j/ U2 `8 H! _, I& Y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)。 # o0 m3 _: F! v
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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)為人類做出了很大的貢獻(xiàn),以至于在很多場合使用鎢絲燈,,增加獨(dú)特的復(fù)古氣質(zhì),。 9 f q p2 e, b& D/ ] A: B3 x3 @
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