|
说到钨大家也许会陌生，但说到钨丝应该都会知道吧，钨丝主要应用于白炽灯，卤钨灯等电光源中。 1 N8 F3 f) w" H% J
钨丝是由金属钨制成的，钨是一种有色金属，拿在手里有一种沉重的感觉，钨的密度为每立方厘米20克，与黄金非常接近，这也就是有人用钨来伪造黄金的原因。
' G7 n2 ?8 [! @' j' m* x% g
钨还是一种相当脆的金属，只有当它纯度很高时才会具有可塑性，还有很大的抗拉强度，不过这些都不是这种金属的主要特性，要熔化一块钨就需要极高的温度，钨的熔点在3420摄氏度，这也就是为什么用这种金属制作白炽灯钨丝的原因。 1 n8 c* n9 e$ [$ L) T
2 G0 ]: R$ u& S( e/ t# \+ g3 |. O; ~
然而如果你在空气中让非常细的钨丝通过电流，它也会由于过热导致断裂，从而停止光的产生，这是由于钨在高温下氧化，在其表面上产生三氧化钨，而氧化钨的熔点仅有不倒1500摄氏度。
# x: {' V4 J+ u9 S! A $ ~: h( U# F) O0 n
$ n `9 C. I/ l2 i2 Q" ^高温煅烧的钨会在表面生成美丽的彩色痕迹，这是由于它表面生成的氧化膜的厚度不同所造成的，在灯泡中，我们看到的不时这种美丽的氧化膜，这是因为灯泡中的氧气已经被抽走了，并往灯泡里面充入了氮气和氩气的混合物，在不被氧化的情况下，钨丝可以很长时间发光。
$ |( Y" r# |* G" Q" _) f- O# M2 o : J* U" l' H5 U/ B6 L, \
9 {. Q$ j i S$ A3 b有一个有趣的事情是，当你近距离观察钨丝时，你可以发现为什么现在的白炽灯的使用寿命并没有以前的老旧灯泡使用时间长的原因，在老旧灯泡里，钨丝的结构是简单的螺旋，而现在的双螺旋结构钨丝更细，这就会使更多的部分厚度不均匀，以至于大大降低了灯泡的使用寿命。 ) Q# c g7 w5 ~/ Z6 l
3 Q. K% f# J. [0 c9 @
! l* `$ A! I0 }2 x自古以来，人类便用各种物质进行燃烧产生光源照明，像石油，天然气，煤气等，但这些照明光源的效率都非常低。 . Z/ G' Y- e# S) g! X: J8 N
最开始的电灯泡用碳丝，使用寿命也比较短。 : _: K1 M- a( Q. T! B/ a$ K
直到20世纪初，钨丝的出现大大提高了发光效率。 9 e& y5 w/ P3 y9 G0 C3 S$ a3 _
1910年第一颗钨丝灯泡问世。 1917年发明了高温下不变形的钨丝。 8 _6 u) ?! e- E0 s5 @
灯泡工业中对钨丝的要求非常高，要耐高温，具有优异的高温抗下垂性能，塑性好，具有良好的导电性能。
" m& j' C: S- v# [9 A" G
现在市场上使用的钨丝有三类，纯钨丝，掺杂钨丝和各种合金钨丝。 # H, r! C# `1 h( U3 L1 ?$ }
纯钨丝根据其性能可分为糊剂挤压钨丝，胶体化钨丝，延性钨丝等，只有延性钨丝的性能较好，使用比较多，其它钨丝由于易脆的性能，使用较少。 掺杂钨丝是为了改变纯钨丝在高温下抗垂性能差，发光效率低，而研发的钨丝，主要是在三氧化钨中掺杂硅，铝和钾，主要用于灯泡和电子管的热丝。 合金钨丝主要有钨铼合金丝，钍钨铼合金丝，钨钼合金丝等，根据各个合金钨丝材料的性能不同，使用的地方也不同。
9 @) I3 A+ m$ K/ j2 k. k; ]
细细的钨丝是怎么制造出来的钨丝的原材料是仲钨酸铵，是一种白色的晶体，稍熔于水，在近700度的焙烧炉中40分钟，产出蓝色晶体氧化钨，颗粒在12~19微米。
) ^/ X8 `* G; Z' H0 J! f; ?- ^
3 T! h6 F# O( G' t: c/ d) J9 h3 A6 v( z9 X, |1 w% `8 P* g
用于生产钨粉的原材料，掺杂蓝色氧化钨是针对钨丝的特孰要求，而掺加铝，钾等元素，以增加钨丝的性能，如抗下垂，增加韧性等。 蓝色氧化钨经过氢气还原炉还原成钨粉，这种钨粉平均颗粒度在2~5微米，将钨粉放于模具中，用等静压机压制坯条，将压制好的钨坯条放入炉中烧结，烧结后钨条密度一般为17.7g/cm3。
; C; \) p& x0 i5 u. ~
/ C W% Y4 @0 f3 V( ` W
9 _3 l9 A/ ?3 p钨条经过旋锻，变成用于拉丝的圆棒形钨条，密度在19g/cm3以上，锻压钨条经过拉丝后变成钨丝。
8 [9 w! w! U! T+ _ - h* w) c1 t3 n/ g, Q! k( `8 s0 F% l7 j: ?
. T1 g3 J( _; ?1 w9 T6 P6 e
拉丝过程中会加入润滑剂石墨，钨丝的规格直径在20微米~1毫米，钨丝用卷盘包装。 7 C) K9 ^9 S' z. \/ G; t. J9 a& h2 u
, y5 @& p# w& R# F, `7 ]
1 k7 v8 M. c1 y X钨丝除少量用作高温炉的发热材料，电子管的热子和复合材料的加强筋等外，绝大部分用于制作各种白炽灯和卤钨灯的灯丝，以及气体放电灯的电极。 现在又有人将钨丝灯做成了艺术品，既能照明又增加了艺术气息，将钨丝做成各种复杂的形状，通电后灯泡内的钨丝发热，灯泡内的物品犹如焕发了生机。 . F1 g0 l) Q$ ]0 g/ V
 F' q1 z; K/ L/ u' B& g5 |0 y
) i& v; [2 L; S
随着现在科学技术的进步，钨丝灯泡已很少使用，但在那段时间内为人类做出了很大的贡献，以至于在很多场合使用钨丝灯，增加独特的复古气质。
% C. p- i% y3 C | 
发表于 2023-1-9 10:38:27
