Lub resistivity ntawm tungsten hlau yog 5.3 * 10 ^ -8. Tungsten muaj lub siab melting point, siab resistivity, zoo zog, thiab tsawg vapor siab. Nws yog cov khoom siv zoo tshaj plaws ntawm tag nrho cov hlau ntshiab rau kev ua incandescent filaments. Txawm li cas los xij, tungsten yog ib qho nyuaj thiab nkig, ua rau nws nyuaj rau kev ua haujlwm. Thaum cov tam sim no dhau los ntawm tungsten hlau thiab yog rhuab mus rau ib qho kub, qhov kev tiv thaiv tus nqi ntawm tungsten hlau kuj nce mus rau ib qho nqi (feem ntau, tus nqi kuj ntawm cov hlau hlau nce raws li qhov kub thiab txias). Nyob rau hauv 1909, Coolidge tau tsim lub tungsten filament processing thev naus laus zis, uas tau ua lub luag haujlwm txiav txim siab hauv kev tsim khoom thiab kev txhawb nqa ntawm qhov muag teeb. Nws cov ntsiab cai tseem ceeb tseem siv niaj hnub no.
Feem ntau ntawm kev tsim cov tungsten hlau siv ammonium paratungstate (APT) ua raw khoom. Cov txheej txheem dav dav yog kom ci ammonium paratungstate rau hauv tungsten trioxide hauv huab cua ntawm li 500 degree, lossis kom txo qis me ntsis rau hauv xiav tungsten oxide hauv hydrogen ntawm txog 450 degree. Ua kom tungsten filament rau incandescent teeb filaments, me me ntawm poov tshuaj oxide, silicon oxide thiab txhuas oxide yuav tsum tau tov nrog tungsten trioxide los yog xiav tungsten oxide. Tag nrho cov nyiaj ntawm peb tsis tshaj 1%. Qhov no yog tungsten invented los ntawm Baz nyob rau hauv 1922. Silk doping txheej txheem. Cov doped tungsten oxide yog txo rau cov hmoov hlau tungsten nrog hydrogen gas. Txoj kev txo qis feem ntau yog ua nyob rau hauv ob kauj ruam: thawj kauj ruam yog txo mus rau tungsten dioxide (xim av tungsten oxide) nyob ib ncig ntawm 630 degree, thiab theem thib ob yog txo rau metallic tungsten hmoov nyob ib ncig ntawm 820 degree. Lub hom phiaj ntawm kev txo ob-kauj ruam yog tso cai rau cov poov tshuaj sib xyaw kom ua tiav nws cov txiaj ntsig thiab tswj cov hmoov particle loj. Cov doped tungsten hmoov tau txais nyob rau hauv txoj kev no yog ces nias rau hauv elongated square tuav nyob rau hauv ib tug tshwj xeeb pwm. Lub square bar yog energized nyob rau hauv hydrogen thiab sintered siv nws tus kheej-tiv taus cua sov (kub mus txog 3000 degree). Tom qab sintering, qhov ceev ntawm tungsten bar tuaj yeem ncav cuag ntau dua 85% ntawm tus nqi theoretical. Hom tungsten sawb no tuaj yeem ua tiav rau hauv tungsten rods nrog ib txoj kab uas hla ntawm 3 hli los ntawm rotary forging, thiab tom qab ntawd ntxiv ua tiav rau hauv tungsten xov hlau ntawm ntau yam thicknesses los ntawm kev tuag. Piv txwv li, txoj kab uas hla ntawm tungsten filament siv nyob rau hauv 220V, 15W incandescent teeb yog hais txog 15µm, thaum lub cheeb ntawm tungsten filament siv nyob rau hauv 10000W bromine tungsten teeb yog hais txog 1.25mm. Thinner tungsten xov hlau, xws li 220V, 10W incandescent teeb tungsten xov hlau nrog ib txoj kab uas hla ntawm 12µm, yuav tsum tau ua los ntawm electrolytic corrosion.
Thaum txoj kab uas hla ntawm tungsten xaim mus txog qib micron, nws yog qhov nyuaj rau ntsuas nws txoj kab uas hla siv cov pa calipers. Yog li ntawd, thoob ntiaj teb, qhov hnyav ntawm tungsten hlau nrog ib txoj kab uas hla tsawg dua {{0}}.2mm feem ntau yog qhia los ntawm qhov hnyav ntawm cov hlau ntu txiav rau hauv qhov ntev ntawm 200mm. Piv txwv li, txoj kab uas hla ntawm cov lus hais saum toj no 15W incandescent teeb tungsten hlau tuaj yeem qhia tau los ntawm 0.679mg / 200mm.
Kev ua haujlwm ntawm kev siv
① Kev ua haujlwm siab kub. Kev ua haujlwm kub ntawm tungsten filament siv nyob rau hauv cov teeb pom kev zoo yog feem ntau ntawm 2300 thiab 2800 degree. Feem ntau, lub zog ntawm lub teeb ntau dua, qhov kub thiab txias ua haujlwm ntawm cov filament ntau dua. Nws tuaj yeem pom tias qhov ntsuas kub ua haujlwm ntawm cov filament deb tshaj qhov kub ntawm recrystallization ntawm tungsten filament. Lub sijhawm no, nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm nws tus kheej qhov hnyav, ntu filament ntawm ob lub hooks yuav poob. Nyob rau hauv cov xwm txheej hnyav, lub filament yuav poob mus txog rau thaum nws tsoo nrog lub iav plhaub ntawm lub teeb. Rau doped tungsten xov hlau uas tov nrog ib tug me me ntawm cov poov tshuaj, silicon, thiab txhuas oxides thaum lub sij hawm cov hmoov metallurgy txheej txheem ntawm tungsten, txawm hais tias cov ntsiab lus ntawm silicon thiab txhuas nyob rau hauv lub kawg tiav hlau tsuas yog ob peb feem ntawm ib lab, cov ntsiab lus ntawm poov tshuaj tsuas yog kaum ntawm ib lab, tab sis lub droop ntawm cov filament ua los ntawm no doped tungsten filament yuav ua tau zoo heev. Yog vim li cas yog tias muaj qhov sib txawv loj hauv cov qauv siv lead ua recrystallized ntawm doped tungsten hlau thiab tsis muaj tungsten hlau. Lub recrystallized siv lead ua ntawm unoped tungsten hlau yog ib qho equiaxed siv lead ua, thaum lub recrystallized siv lead ua qauv ntawm doped tungsten hlau yog ib tug ntev strip ntawm coarse grain overlapping ib leeg. Los ntawm qhov kev xav ntawm qhov kub thiab txias creep txoj kev xav ntawm cov ntaub ntawv hlau, cov qauv siv lead ua recrystallized ntawm cov qauv tuab thiab ntev sib tshooj tuaj yeem txhim kho nws lub peev xwm los tiv thaiv sagging ntawm qhov kub thiab txias. Raws li ib tug series ntawm kis tau tus mob electron microscopy thiab Auger zog spectrometer kev tshawb fawb thiab tsom xam ua nyob rau hauv lub xyoo 1970s, nws tau pom tias qhov tsim ntawm recrystallized siv lead ua qauv ntawm cov tuab thiab ntev sib tshooj qauv tshwj xeeb rau doped tungsten hlau yog ze ze rau cov ntsiab lus. ntawm doped tungsten hlau. Potassium muaj feem xyuam nrog. Cov kab ntawm cov poov tshuaj ntxiv nyob rau hauv cov doped tungsten strips tsim cov kab poov tshuaj npuas sib npaug rau cov hlau axis thaum ua, uas cuam tshuam qhov kev loj hlob ntawm cov nplej thaum lub sij hawm recrystallization txheej txheem, yog li tsim ib tug tuab thiab ntev sib tshooj qauv.
Lub sagging ntawm incandescent teeb filaments tsis yog tsuas yog cuam tshuam nrog cov ntsiab lus ntawm cov ntsiab lus ntxiv thiab kev siv thev naus laus zis hauv doped tungsten filament, tab sis kuj rau kev siv thev naus laus zis thaum lub sij hawm tsim cov txheej txheem. Lub tungsten xaim khaws cia ntau qhov kev ntxhov siab sab hauv thaum nws raug rub mus rau hauv cov khoom tiav, thiab thaum nws raug mob rau hauv ib lub filament, cov kev ntxhov siab sab hauv tshiab ntawm qhov tsis sib xws yog tsim nyob rau ntawm ntu ntu ntawm tungsten hlau. Cov kev ntxhov siab sab hauv no yuav tsum raug tshem tawm tag nrho ua ntej cov filament raug ntsia rau hauv lub teeb. Txwv tsis pub, lub filament yuav twist, deform, thiab sag thaum lub teeb pib ignite. Sagging ntawm cov filament yuav ua rau txo cov luminous efficiency ntawm lub teeb.
② Chav tsev kub ua haujlwm. Chav tsev kub kev ua tau zoo ntawm tungsten hlau yog xav txog hauv kev ua haujlwm ntawm cov hlau winding. Vim lub sijhawm ua haujlwm ntev ntawm tungsten hlau, yog tias cov txheej txheem tswj tsis zoo, nws yog qhov yooj yim rau cov tungsten hlau los tsim ntau cov kab nrib pleb me me los yog ua hauv zos nkig, kom nws yooj yim tawg thaum lub sij hawm winding. Qhov tawg ntawm cov hlau winding tshwm sim los ntawm cov kab nrib pleb tshwm nyob rau hauv cov duab ntawm lub ntsej muag, thaum lub pob txha tawg los ntawm brittleness ntawm cov hlau tshwm nyob rau hauv cov duab ntawm cov iav siv lead ua.
③ Consistency ntawm txoj kab uas hla. Qhov tsis zoo sib xws ntawm tungsten hlau txoj kab uas hla yog ib qho tseem ceeb vim li cas rau qhov sib txawv ntau dhau ntawm cov duab hluav taws xob tsis zoo ntawm cov qhov muag teeb, thiab qee qhov yuav cuam tshuam rau lub neej kev pab cuam ntawm lub teeb.
Keeb kwm kev loj hlob
Txoj kev loj hlob ntawm kev lag luam tungsten filament tau txuas nrog rau kev lag luam teeb pom kev zoo txij thaum pib. Tom qab ze li ntawm 30 xyoo ntawm kev tshawb fawb, British hluav taws xob engineer Joseph Swan tau ua lub tshuab nqus tsev lub teeb uas siv cov pa roj carbon filaments los ua kom muaj zog thiab emit lub teeb nyob rau lub Kaum Ob Hlis 1878. Txawm li cas los xij, lub teeb zoo li no muaj qhov tsis zoo, feem ntau nws lub neej luv. Thaum Lub Kaum Hli Ntuj xyoo 1879, Edison tau ua tiav lub teeb pom kev zoo uas siv cov pa roj carbon fiber ntau ua cov ntaub ntawv. Yuav luag 20 xyoo tom qab (1897), carbon hlau tau hloov los ntawm osmium hlau thiab tantalum hlau. Txawm li cas los xij, vim qhov qis melting point ntawm Os thiab Ta, kev khiav hauj lwm kub thiab lub teeb efficiency yog tsawg.
Xyoo 1879, Edison tau sim cov pa roj carbon filament thiab siv rau ntau pua teev. Txawm hais tias "carbon" muaj qhov kub siab heev (3550 degree), nws muaj qhov kub "sublimation" qis. Nws ncaj qha sublimates los ntawm cov khoom mus rau lub xeev gaseous ntawm qhov kub thiab txias, yog li nws tau yooj yim noj thiab muaj lub neej ua haujlwm luv luv. Thiab nws yuav tsum raug cais tawm ntawm huab cua (nws yuav kub hnyiab hauv huab cua). Tam sim no, yuav luag tag nrho cov tungsten xov hlau yog siv nrog lub melting point ntawm (3410 degree). Qhov zoo dua yog tias nws "sublimation" tus nqi qis dua thaum nws qis dua qhov melting point. Yog li ntawd, nws tuaj yeem ua kom sov rau qhov kub siab tshaj li "carbon filament". Tungsten filament tseem yuav hlawv hauv huab cua, yog li lub teeb yuav tsum tau khiav tawm.
Kom tsis txhob sublimation ntawm cov filament, inert gases yog txhaj rau hauv lub teeb. Cov pa roj no feem ntau yog argon thiab tsis muaj oxygen. Ib nrab vaporized tungsten atoms tuaj yeem rov qab mus rau lub filament los ntawm kev sib tsoo. Txawm hais tias inert roj nce lub neej kev pab cuam ntawm filament, nws ua li ntawd ntawm tus nqi. Lub xub ntiag ntawm cov roj inert nyob rau hauv thawj lub tshuab nqus tsev teeb tsub kom kub conduction thiab convection, tshem tawm lub zog thiab yog li txo qhov sib npaug kub. Cov pa roj sublimated tungsten tsim cov khoom tsis muaj zog hauv cov roj inert thiab tseem tsim cov pob dub ntawm sab hauv ntawm lub teeb los ntawm convection.
Xyoo 1903, raws li patents ntawm A. Just thiab F. Hannaman, Hungary tau tsim cov tungsten filaments thawj zaug. Nws heats cov pa roj carbon hlau nyob rau hauv tungsten oxyhalide vapor uas muaj cov hydrogen dawb mus rau qhov kub siab los ntawm hluav taws xob tam sim no, kom cov pa roj carbon hloov tag nrho los ntawm tungsten. Lub incandescent filament uas tsim nyob rau hauv txoj kev no muaj ntau los yog tsawg carbon, uas tsis yog tsuas yog nkig heev, tab sis kuj yuav nce ntom thaum lub teeb nyob rau hauv kev siv, yog li cov hluav taws xob tsis zoo ntawm cov filament yuav hloov.
Xyoo 1904, Jester thiab Hanamen tau lees paub cov txiaj ntsig ntawm cov pa roj carbon monoxide, sib xyaw cov pa roj carbon monoxide nrog cov tungsten compound, extruded rau hauv filaments, thiab tom qab ntawd rhaub nws hauv hydrogen kom txo nws mus rau hlau. Cov tungsten hlau tsim los ntawm txoj kev no yog nkig heev, tab sis vim tias nws lub teeb ua haujlwm zoo dua, nws tau hloov cov pa roj carbon hlau, osmium hlau thiab tantalum hlau los ua cov qij.
Tsis muaj ib txoj hauv kev saum toj no tuaj yeem npaj cov tungsten hlau zoo. Yuav kom daws tau qhov teeb meem no, ib qho tungsten alloy nrog cov ntsiab lus tsis tshua muaj npib tsib xee tau tsim nyob rau xyoo 1907. Nws tau npaj los ntawm kev siv tshuab, tab sis nws cov brittleness loj heev cuam tshuam nws daim ntawv thov. Nws tsis yog txog xyoo 1909 uas WD Coolidge ntawm General Electric Company hauv Tebchaws Meskas tau tsim cov tungsten billets los ntawm cov hmoov hlau metallurgy, thiab tom qab ntawd siv cov txheej txheem ua haujlwm los tsim cov tungsten xov hlau uas nyob hauv chav sov, yog li tso lub hauv paus rau kev lag luam tungsten hlau. Lub hauv paus tseem tso lub hauv paus rau hmoov metallurgy.
Txawm li cas los xij, qhov "ductile" tungsten filament nthuav tawm qhov tseem ceeb brittleness tom qab lub teeb yog ignited. Xyoo 1913, Pintsch tau tsim thoriated tungsten filament (ThO2 cov ntsiab lus ntawm 1% mus rau 2%), uas txo cov brittleness ntawm incandescent filaments. Thaum xub thawj, qhov sagging ntawm cov filament (saib qhov kev ua tau zoo ntawm cov tungsten filament) tsis yog ib qho teeb meem, vim hais tias lub filament ntawm lub sij hawm no yog ib tug ncaj filament, tab sis tom qab xyoo 1913, Langmuir hloov cov filament ncaj mus rau ib tug kauv filament, yog li ntawd. Thaum lub teeb pom kev zoo thaum siv, qhov kub thiab txias ua haujlwm thiab qhov hnyav tuag ua rau cov filament kom sag, ua rau nws nyuaj rau ob qho tib si ntshiab tungsten thiab thoriated tungsten kom tau raws li cov kev cai siv.
Txhawm rau daws cov teeb meem ntawm tungsten hlau sagging thiab lub neej luv luv, xyoo 1917, A. Pacz tau tsim lub tungsten hlau uas "tsis deform" nyob rau hauv qhov kub thiab txias. Thaum xub thawj, nws siv lub refractory crucible los ci WO3 thaum npaj cov tungsten ntshiab. Nws pom tau tias cov tungsten hlau kauv ua los ntawm tungsten hmoov tau los ntawm kev txo WO3 mysteriously tsis sags tom qab recrystallization. Tom qab ntawd, tom qab 218 rov ua pov thawj, nws thaum kawg pom tias tungsten hlau ua los ntawm kev ntxiv cov poov tshuaj thiab sodium silicates rau tungstic acid (WO3·H2O), txo, nias, sintering, ua, thiab lwm yam., tsim ib tug ntau npaum li cas ntawm tungsten hlau tom qab. recrystallization. Lub coarse grain qauv tsis yog mos los yog sagging. Qhov no yog qhov ntxov tshaj plaws uas tsis yog-sag tungsten hlau. Perth qhov kev tshawb pom tau tso lub hauv paus rau kev tsim cov hlau tsis-sag tungsten. Txog niaj hnub no, Tebchaws Meskas tseem hu ua non-sag tungsten wire "218 tungsten wire" los ua kev nco txog qhov kev tshawb pom tseem ceeb ntawm Perth.
Txawm li cas los xij, qhov ntxov tshaj plaws uas tsis yog-sag tungsten filaments tsim tau ntau dua li thoriated tungsten filaments, yog li qee lub teeb pom kev zoo tau hais kom siv thoriated tungsten filaments ua filaments. Txawm li cas los xij, nrog kev txhim kho txuas ntxiv thiab kev txhim kho ntawm cov txheej txheem uas tsis yog-sag tungsten filament ntau lawm, tib neeg maj mam pom tias ntxiv cov ntsiab lus ntawm K, Si, thiab Al rau tungsten oxide tib lub sijhawm tuaj yeem ua rau cov tungsten filament muaj kev ua haujlwm zoo los tiv thaiv kev ua haujlwm ntawm qhov kub thiab txias, thiab tib lub sijhawm, tom qab rov ua dua Tom qab crystallization, nws muaj qhov txaus siab rau chav sov ductility. Qhov no yog dab tsi tib neeg feem ntau hu ua "AKS tungsten hlau", uas yog, "tsis-sag tungsten hlau" los yog "doped tungsten hlau". T. Millner hu ua qhov kev txhim kho uas tsis yog-sag hauv xyoo 1931 "GK effect".
