鎢絲是由金屬鎢制成的,主要應(yīng)用于白熾燈,鹵鎢燈等電光源中。
鎢是一種有色金屬,密度為20g/cm3,與黃金非常接近,因此常有人用鎢來偽造黃金。
鎢是世界上最耐高溫的金屬,熔點(diǎn)達(dá)3420℃,這也是白熾燈內(nèi)部使用鎢絲的原因。
一般在空氣中,細(xì)鎢絲通過電流是會高溫氧化產(chǎn)生三氧化鎢(熔點(diǎn)1500℃),導(dǎo)致斷裂。
而在燈泡中填充的是氮?dú)夂蜌鍤獾幕旌衔铮诓槐谎趸那闆r下,鎢絲可以長時間發(fā)光。高溫煅燒的鎢會因表面生成氧化膜厚度的不同而發(fā)生不同的顏色變化。
現(xiàn)在的白熾燈壽命一般沒有以前老舊燈泡的使用壽命長,這是由于,老舊燈泡里的鎢絲結(jié)構(gòu)是簡單螺旋,而現(xiàn)在常用白熾燈的雙螺旋結(jié)構(gòu)鎢絲更細(xì),且部分厚度不均勻。
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。
目前市場上常用鎢絲有三類,純鎢絲,摻雜鎢絲和各種合金鎢絲。
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。
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,用于生產(chǎn)鎢粉。
摻雜藍(lán)色氧化鎢是針對對鎢絲有特殊要求的產(chǎn)品而摻雜入鉀、錸等元素,以達(dá)到提高鎢絲本身的性能,如抗下垂、增強(qiáng)韌性等。
藍(lán)色氧化鎢經(jīng)過氫氣還原爐還原成鎢粉,常規(guī)用于生產(chǎn)鎢絲的鎢粉平均顆粒度在2~5微米。將鎢粉固定稱重放于模具中,用等靜壓機(jī)壓制出鎢坯條,將壓制好的鎢坯條放入燒結(jié)爐中燒結(jié),燒結(jié)后鎢條密度一般為17.7g/cm3。
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,鍛軋鎢條經(jīng)過拉絲后變成鎢絲。
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,鎢絲成卷包裝。
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)。
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)。