灯丝用材料
灯丝是白炽灯最重要的部分。白炽灯的寿命取决于其灯丝。用于白炽灯灯丝的理想材料应具备以下特性:
它应该具有高熔点。
低温系数。
高电阻率。
低蒸汽压。
它应该是延展性的。
它应该具有足够的机械强度,以承受运行期间的振动。
低热膨胀系数。
灯丝用材料
用于制造白炽灯灯丝的不同类型的材料,其中一些材料及其特性如下所述:
碳
碳可用于制造白炽灯的灯丝。碳具有以下特性,使其成为合适的灯丝材料:
电阻率 (ρ) - 碳的电阻率范围从 1000 μΩ-cm 到 7000 μΩ-cm。
电阻温度系数 (α) - 对于碳,电阻温度系数在 -0.0002 到 -0.0008 之间变化。
熔点 - 碳的熔点等于 3500 °C。
密度 - 它的密度在 1.7 和 3.5 之间。
注意:
为了防止白炽灯泡变黑,工作温度限制在 1800 °C。
使用碳灯丝的白炽灯的商业效率约为每瓦 4.5 流明。
钽
钽也可用于制造白炽灯的灯丝。钽的特性如下:
电阻率 (ρ) - 钽的电阻率约为 12.4 μΩ-cm。
电阻温度系数 (α) - 钽的电阻温度系数等于 0.0036。
熔点 - 钽的熔点等于 2996 °C。
密度 - 钽的密度等于 16.6。
注意:
如今钽的使用并不多,因为具有钽灯丝的白炽灯效率非常低,例如每瓦 2 流明。
钨
钨是制造白炽灯灯丝最广泛使用的金属。钨金属的特性如下:
电阻率 (ρ) - 钨的电阻率等于 5.6 μΩ-cm。
电阻温度系数 (α) - 钨的电阻温度系数等于 0.0045。
熔点 - 钨的熔点等于 3400 °C。
密度 - 钨金属的密度为 19.3。
注意:
具有钨灯丝并在 2000 °C 下工作的白炽灯具有较高的效率,约为每瓦 18 流明。
为了提高钨丝灯的效率,灯泡中充入惰性气体,例如氩气,并少量氮气。
充气螺旋形钨丝的效率约为每瓦 30 流明,这是由于 2500 °C 的高工作温度。