灯泡所用的材料.docx

灯泡所用的材料白炽灯的基础知识基础,知识 、灯丝、导丝、芯柱、灯头等组成,对于不同用途和要求的白炽灯,其结构和部件也有所差异。玻壳玻壳用耐热性能好的钠钙玻璃做成,大功率白炽灯用耐热性能更好的硼硅酸盐玻璃,一些特殊用途的灯泡采用彩色玻璃。玻壳把灯丝和空气隔离,既能透光,又起保护作用。白炽灯工作的时候,玻壳的温度最高可达100℃左右。为避免眩光,有些玻壳进行过磨砂处理,以形成光的漫反射。为加强某一方向的发光强度,也有些玻壳上蒸涂了铝反射层。灯丝是灯泡的发光体,用比头发丝还细得多的钨丝制成,为提高灯丝的发光效率,一般绕成单螺旋丝或双螺旋丝。钨丝由芯柱上的钼丝支架支撑,两端与导丝连接,为安全起见,高电压充气白炽灯外导丝还接有保险丝。排气管灯泡内的空气通过芯柱内的排气管抽出,或是抽真空后再充进需要的惰性气体。排气管在抽真空后烧焊密封,灯就不漏气了。灯头根据外形和用途不同,灯头主要分为螺口和插口两种结构,插口灯头主要用在汽车、火车等需要抗震的场合。两条导线由内导线、杜美丝和外导线三部分组成。内导线用来导电和固定灯丝,用铜丝或镀镍铁丝制做。中间一段很短的红色金属丝叫杜美丝,要求它同玻璃密切结合而不漏气。外导线是铜丝,任务就是连接灯头用以通电。 ,它依靠电能将灯丝加热到白炽状态而发光,用作灯丝的材料应当满足如下要求: 。随着温度的升高,多数物质辐射出来的总能量以及可见光的比例都会增加。 ,有利于延长灯丝寿命。 。在可见区的光谱发射率高。 。 ,较易加工成型,使用时耐振动和冲击,。金属钨具有熔点高、蒸发率低,在可见光区有较高的选择辐射、高温下机械强度高、电阻系数大、容易加工等优点,是迄今为止最适合的灯丝材料。灯用钨丝是用粉末冶金方法加工制作的。先将钨砂经氢气还原制得金属钨粉,压制成钨条放在氢气炉中直接通电进行烧结制成钨的金属棒,然后用旋锤机锻造,通过金刚石细孔,多次拉拔成细丝,并卷曲成螺纹状钨丝。拉制出来的钨丝具有纤维结构,但其温度到 1100—1300℃,会发生再结晶现象,使纤维结构遭到破坏。当温度达到1500—1600℃时,则晶粒发生长大,使钨变脆,并引起高温下垂。由于实际应用中钨丝的工作温度一般高达 2400K—2600K以上,为了减缓高温下的再结晶和克服高温时灯丝下垂,在烧结过程中常加添加剂,如Na2O,K2O,SiO2,ThO2、Ga、Co和Re等,以改变钨丝的再结晶组织,提高高温抗蠕变能力与钨丝的高温抗下垂能力。根据钨丝制作工艺可知,钨丝烧结温度低于熔点,钨原子扩散不很充分,添加剂的使用及钨粉的纯度不可能百分之百的纯净,就势必造成晶间夹杂,存在成分结构不均匀。又经多次拉拔,产生过量塑变,使钨丝内部存在大量的空位和位错。虽经退火处理,但位错仍以网状存在于灯丝之中。又钨系体心立方晶格,电子层分布不对称,使原子结合力具有方向性,其位错阻力较大。又晶体本身脆性较大金属的力学性能,对温度急变与应变速度极为敏感,故钨丝在点燃前就是一个存在着随机缺陷敏感组织的裂纹体。 ,所以抽空灯泡内的空气可减小钨丝的氧化耗蚀。但是灯泡内的空气不可能抽到完全真空,仍有空气使钨氧化而短寿。另外,因为灯泡内气压很低,钨粒子从钨丝表面逸出的速度也加快,这将导致钨丝寿命缩短。灯泡充入惰性气体,可以减弱钨丝的氧化耗蚀,并且随着所充气压越高,效果越好,从而可以延长灯的寿命。从1913年美国的朗缪尔制成充氩气的白炽灯后,白炽灯技术的到快速发展。现在我们知道,惰性气体的分子量越大,抑制钨蒸发的效果越好,气体的热导损失也越小。因此,充氪气比充氩气好,充氙气比氪气更好。不过,由于氪气和氙气比氩气更容易产生放电并且价格较贵,现在的小功率低压灯泡为简便起见都不充气,大功率低压灯泡充入约的氩-氮混合气体,高压灯泡则充含氮约15%的氩气,在矿灯等特种灯泡内才充入氪气或氙气。惰性气体不但减弱了灯丝的蒸发逸出,而且因为惰性气体的热传导系数很小,还在灯丝周围形成一个保温层,从而将灯丝温度提高到2700~3000K,辐射出来的见光的比例会有一定增加。但是,由于气体对流产生的内摩擦会造成部分热损失, 灯具常用标识说明第一单元电一、单元教学意义当我们轻轻闭合开关:电灯就会发出光,收音机就会播放动听的乐曲,电视机就会呈现五彩缤纷的画面??这一切对我们来说似乎早就****以为常了。电的大规模应用,是基于人类对电的不断探究。孩子们也对电感兴趣。这一单元将借助导线、灯泡、电池等电器元件和许多有趣的探究活动,帮助学生建立有关电的初步概念,促进他们对科学探究的理解和探究能力的发展。本单元的第1课“生活中的静电现象”