灯丝（灯丝用钨丝是因为什么） - 鸿海伟业生活资讯网

本文目录一览：

• 1、电灯的灯丝一般是用什么做成的
• 2、为什么电灯中的灯丝会用钨丝呢？钨丝有什么特点呢？
• 3、灯丝是什么材质？
• 4、灯丝是什么材料啊?

电灯的灯丝一般是用什么做成的

白炽灯（灯泡）的灯丝是用钨丝制成的。钨的熔点为3410摄氏度，所以很耐烧。

1879年10月21日，美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生经过六千次实验，终于发明了碳丝白炽灯。为了寻找合适的能制成碳丝的材料，爱迪生在研制白炽灯泡灯丝材料的过程中，曾试验过棉线、木材的细条、稻草、纱纸、丝线、马尼拉麻绳、马鬃、钓鱼线、麻栗、硬橡皮、栓木、藤条、玉蜀黍纤维，甚至连他老师的胡子、他老婆的头发都试验过了，最后终于找到一种最适合做灯丝的材料：南美洲出产的竹子（后改为日本的竹子）的硬皮烧成的碳丝，并且采用最快最彻底的抽真空的 *** ，即灌满水银再倒出来。寿命可达45小时（最初值）。与此同时，英国发明家J·斯旺也制成了碳丝灯泡并在英国申请了专利，二人的专利之争在所难免，后来二人达成和解，共同成立爱迪生—斯旺电灯公司，在英国建厂生产电灯泡。但因斯旺没有同时建发电厂，所以事业不如爱迪生发展的好。目前，美国人认为电灯泡是爱迪生发明的，英国人认为电灯泡是斯旺发明的

碳丝电灯泡寿命只有100小时，为了延长寿命，人们费尽心机，直到1908年，美国发明家库利奇发明了钨丝灯泡，才使寿命提高到300小时以上。1913年，美国的I.朗缪尔发明了螺旋钨丝灯泡，螺旋钨丝由于热量集中不易散失，使灯泡又亮又省电。他经过研究，发现钨在高温并高真空的条件下很容易升华，蒸发出的钨附着在灯泡内壁上，形成一层黑色的薄膜影响透光度，又因为钨丝的粗细和螺旋钨丝的间距有微小的差别，细的地方和密的地方温度就高，蒸发更厉害并形成恶性循环，使灯丝此处易断。为了延缓钨丝蒸发速度，他将玻壳内充入氮气，可以抑制钨丝的蒸发，这样就诞生了充气灯泡。1912年，日本的三浦顺一为使灯丝和气体的接触面尽量减小，将钨丝从单螺旋发展成双螺旋，进一步提高了发光效率。1915年，他把充的气由氮气改为氮气（N2）和氩气（Ar）的混合气体，此 *** 一直沿用至今。虽然以后也有充入纯氩气、氪气、氙气的，但终因成本和性价比原因被淘汰。目前，充气白炽灯的平均寿命约1500小时。

白炽灯的效率只有8～11%，90%以上的电能都变成热能散发到空气中去了。光效很低，只有7～15Lm/W（灯泡功率越大，光效越高，更高不超过19）。

结构是：一个梨形的玻璃泡，小头是三层的结构，最外边是玻璃泡，中间是玻璃芯柱，最内层是抽真空用的玻璃管，该玻璃管下头与灯泡内相通，另一头接抽真空的管子，抽完真空再充气，最后用火焰封死。中心的玻璃芯柱下端是实芯的，端头有一个玻璃小圆盘，小圆盘周围呈放射状烧有钼（Mo）丝支架，两根与玻璃烧在一起的杜美丝（含铁57%镍43%的合金外包铜或镀铜并处理成氧化亚铜，再涂以四硼酸钠）把电从外边引进来，所以要使用杜美丝是因为它的热膨胀系数和玻璃相近，并且和玻璃的亲和性很好，这样就使灯泡不容易漏气，使用寿命长。杜美丝下端接金属丝在灯泡内，折成鼻状，穿入灯丝并挤紧。灯丝是很细的钨丝制成的螺旋弹簧状，两端与金属丝相连，中部穿入放射状钼丝支架端部圆圈小鼻中。 两根杜美丝上端在灯泡外，分别用焊锡焊在灯口的两个电极上。

灯泡的灯口有两种形式：螺口式与卡口式（又名：别把式）。螺口式结构简单、制造成本低，但安全性差，不耐震动。卡口安全性好（两个电极均从顶端引出，铁壳不带电），耐震动（车辆上全部使用卡口），但结构复杂（特别是灯头）、制造成本高。

我国固定场合使用的全部是螺口，规格是E27（外径27mm），只有些小灯泡（例如冰箱和微波炉中的照明灯）才用E14口的。广场用E40口的。

白炽灯启动电流是正常工作电流的8～10倍（但只要0.12秒即可稳定到正常值），所以，白炽灯不适合频繁启闭，否则很容易烧断灯丝。

为什么电灯中的灯丝会用钨丝呢？钨丝有什么特点呢？

钨用于灯泡的主要原因是因为它具有高熔点、高电阻率的特性，并且比任何其他金属都更耐用。这些特性使其更加适用与灯泡，因为灯丝需要能够承受足够的热量才能发光，但又不能在此过程中断裂。

钨高熔点

在白炽灯泡中使用钨的一个很好的原因是它具有非常高的熔点。钨的熔点约为 3400 °C，远高于灯泡实际达到的实际温度。这也使钨成为熔点更高的金属。

白炽灯泡通常在达到 260 °C  左右的温度时达到峰值。然而，该温度取自发光灯丝周围的玻璃灯泡，灯丝本身达到约 2500 °C 的温度。

这是使用钨的主要原因，因为为了使用加热原理制造灯泡，我们显然需要能够承受这么高温度的东西。然而，它只能承受一次使用是不够的，它需要能够持续更长时间才行，这是许多其他金属根本无法做到的。

钨高电阻率

钨成为优质灯泡灯丝的另一个原因是它具有相当高的电阻率。电阻率或多或少意味着它对电流的抵抗力。如果材料具有低电阻率，则意味着电子更容易通过它，而如果材料具有高电阻率，则电子更难通过。

在大多数设计中，材料具有低电阻率是有益的，因为这样我们可以在使用相同体积的材料的情况下让更大的电流通过它们。正是由于这个原因，铜是最常用于电线的材料。因为，它具有相当低的电阻率，并且与其他良导体（例如金或银）相比价格便宜。

然而，在诸如灯泡这些应用中，高电阻率更有利。在大多数情况下，这是因为需要在电路中达到一定的电阻才能使所需的电流通过该电路。

为了更好地理解这一点，我们首先需要研究当大量电子通过材料时会发生什么。当电子从材料中的 A 点移动到 B 点时，会产生轻微的热量。你可以用物理学中运动如何产生热量的同样方式来思考它。

通过的电子越多，这种效应就会被放大。这既是因为它会在材料内产生更多运动，还因为电子本身最终将开始争夺物理空间。你可以想象这就像 100 个人必须通过一扇门一样。由于存在太多电子，他们将开始争夺空间。

这也是导体面积变得重要的原因，因为面积越大，需要对抗的电子就越少。这相当于在 100 人的比喻中添加更宽或更多的门。话虽如此，给予电子的电阻越大，它们穿过材料所需的工作就越多。较高的电阻也会导致发热增加。

一旦我们理解了这一点，我们就可以开始理解钨丝是如何在灯泡中发光的。

作为灯丝的实际线非常细，它充当电子必须通过的非常狭窄的路径。这会在灯丝内产生很大的阻力，然后导致热量积聚并最终发光。如前所述，为了产生这种辉光，我们需要达到非常高的温度。这就是钨非常适合此目的的原因，因为它能够在发光所需的温度下不熔化。

钨低蒸发

当创造在如此高的温度下运行的东西时，我们开始遇到东西蒸发的问题。虽然钨对高温有很高的耐受性，但它会在微观层面上对灯丝造成损坏。

如果变化发生在这么小的范围内，那么就可以接受。造成损坏的方式是因为电子通过，钨将开始振动。这些振动会导致单个原子从灯丝的其余部分分裂并最终落在灯泡的玻璃上。

这不仅会使灯丝因质量损失而变弱，而且还会开始对灯泡的光输出产生影响，因为在整个玻璃灯泡内部会有一小层钨。他们解决这个问题的 *** 是开始将惰性气体放入灯泡中。在此之前，他们曾经将灯泡内部制成真空，以防止巨大的热量和氧气之间发生任何形式的燃烧。

他们这样做是因为如果没有氧气存在，灯泡中就不会发生燃烧，因此他们决定使用真空来防止这种情况发生。但是，也可以将气体放入灯泡中，但重要的是要注意为此选择哪种气体。大多数气体也会像氧气一样燃烧，这就是为什么必须使用惰性气体来代替。

由于这些类型的气体的性质，惰性气体不会与热量发生化学反应，这就是为什么决定在灯泡内部使用这种气体的原因。这些灯泡中最常用的气体是氩气。

用玻璃填充灯泡的效果相当简单，但非常有效。它的作用是为分离的钨原子提供一些可以反弹的东西，而不是直接射入玻璃灯泡。

如果我们给钨一些可以反弹的东西，它很可能会再次反弹回灯丝。这将导致原子再次与灯丝结合并像以前一样继续工作。

总结

经过许多的测试，人们最终发现钨比任何其他金属更有效，相比之下，其他金属不是很理想。

灯丝是什么材质？

灯泡中的灯丝是用金属（钨）制成的 灯丝发光时的温度高达2000摄氏度，

在这样的温度下，一般的金属都已经融化了，只有钨的熔点高达3410摄氏度，同时钨的稳定性也好，

所以 灯泡里的灯丝用钨丝。

灯丝是什么材料啊?

灯丝是细钨材料。

因为灯丝发光时的温度高达2000摄氏度，在这样的温度下，一般的金属都已经融化了，只有钨的熔点高达3410摄氏度，同时钨的稳定性也好，所以灯泡里的灯丝是用钨丝拉成细长的丝来做成灯丝的。

灯泡应怎么做保养

1、灯泡的种类有很多，每一种所使用的 *** 都是不一样的。如CFL节能灯，在开启使用时，是需要进行大约三分钟的预热，这样才能让灯泡发出更佳的灯源效果。而且要注意的是，无论是何种灯泡，都不能频繁开关，以免造成损坏。

2、灯泡在使用的时候，是会产生热量，让室内的温度升高，这时需要让室内保持通风，这样才能保证正常的使用，不至于缩短灯泡的寿命。另外，每隔半年左右，就需要对灯泡进行清洁，防止灯泡上堆积较多的污渍，影响使用。

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