钨跟空气中的氧化合生成一薄层蓝色的三氧化二钨和氧化钨的混合物。原因是空气里的氧气使高温的钨丝氧化了。所以钨丝灯泡要抽成真空,把空气统统***出去。有时怕抽气机抽不干净,还要在灯泡的感柱上涂一点红磷。红磷受热会变成白磷,白磷很容易同氧气反应,生成固态的五氧化二磷,玻壳里残留的氧气也被消除了。但是白炽灯用久了玻壳会变黑,再过一段时间会烧断,因为钨丝比起炭丝来,在真空里的升华速度要快得多。当白炽灯点亮温度升得很高的时候,钨的升华仍然十分严重。长时间的高温使钨丝表面的钨原子升华扩散,然后一层又一层地沉积到玻壳的内表面上,使玻壳慢慢黑化,钨的蒸发也使钨丝越来越细,***烧断。灯丝工作温度越高钨升华的越快,白炽灯的使用寿命就越短。原因是空气里的氧气使高温的钨丝氧化了。所以钨丝灯泡要抽成真空,把空气统统***出去。方案白炽灯使用方法
办法只有降低温度,降低灯丝温度可以达到***的目的。钨丝工作温度高达2700℃时,灯泡点亮不到1个小时就熄灭;钨丝工作温度下降到1700℃,使用寿命可以延长到1000个小时以上。可是,这并不是个好办法。降低钨丝的工作温度,也就是降低它的白炽程度,会使白炽灯的发光效率降低,远不如温度高时那么明亮。于是,问题就这样明明白白地摆在了人们的面前:要想白炽灯更多地发光,就得提高灯丝的工作温度;要想减少钨丝的蒸发以延长灯的寿命,又得降低它的体温。这是矛盾的。本地白炽灯服务保证灯丝工作温度越高钨升华的越快,白炽灯的使用寿命就越短。
经过多年的研究,人们注意到,当灯泡里充有空气的时候,虽然灯丝很快会被氧化,但是钨的蒸发却变慢了。原因其实很简单。空气是由多种成分组成的,使钨氧化的只是占空气总量1/5的氧气;至于其余的大约占4/5的氮气,它不仅没有参与对钨的破坏作用,反而阻碍钨分子的运动,降低钨的蒸发速度。过去人们为了保证白炽灯寿命,不得不把玻壳中的空气抽走。可以把气体不会跟钨发生化学反应的氮气充到玻壳里去。如果灯泡里是真空的,那么当钨丝接通电源,温度升高后,钨的分子就会大量地脱离灯丝,玻壳里一旦充进了氮气,白炽的灯丝周围就会形成一薄层稳定的气体保护层。这样钨丝的蒸发速度就慢得多了。结果是出现了充氮气的白炽灯泡。但是因为氧气或水蒸汽都会在钨丝工作时跟它起氧化反应,所以对充气的含氧量和含水量都有极严格的要求,充气使钨丝的蒸发速度变慢,同样的使用期限可以使灯丝在更高的温度下工作,所以充气灯泡的发光效率比真空灯泡要高。一般来说,充气灯泡的发光效率要比真空灯泡高出1/3以上。
白炽灯用耐热玻璃制成泡壳,内装钨丝。泡壳内抽去空气,以免灯丝氧化,或再充入惰性气体(如氩),减少钨丝受热升华。因灯丝所耗电能*一小部分转为可见光,故发光效率低,一般为6.5~10流明/瓦。白炽灯,主要由玻壳、灯丝、导线、感柱、灯头等组成。玻壳做成圆球形,制作材料是耐热玻璃,它把灯丝和空气隔离,既能透光,又起保护作用。白炽灯工作的时候,玻壳的温度比较高可达100℃左右。灯丝:是用比头发丝还细得多的钨丝,做成螺旋形。看起来灯丝很短,其实把这种极细的螺旋形的钨丝拉成一条直线,这条直线竟有1米多长。一只点亮的白炽灯的灯丝温度高达3000℃。正是由于炽热的灯丝产生了光辐射,才使电灯发出了明亮的光芒。
白炽灯的特性主要有能量特性、电压特性、工作特性、点燃与熄灭特性、寿命等。[2]能量特性能量特性可以用发光效率来描述。白炽灯所消耗的能量其中只有一小部分转换为可见辐射光,很大一部分转换为红外线或被损失掉。白炽灯的发光效率在13%左右。电压特性白炽灯的灯丝温度、电流、功率、光通量、光效和寿命均随所加电压的变化成指数函数变化,并用特征指数描述其变化规律。图3表示出白炽灯的电压变化特性曲线。寿命通常指新白炽灯开始使用到断丝为止的时间,或指灯保持在规定的光通量数值上的燃点时间。白炽灯的电源电压变化对灯寿命的影响,通常功率为30W以上的灯,燃点750h时,光通量维持率可在85%以上,在数百毫秒至数秒的开灯与关灯周期内的瞬时电流,可使灯的寿命缩短2%~8%。但白炽灯具有显色性好、光谱连续、使用方便等优点,因而仍被广泛应用。本地白炽灯服务保证
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