新聞中心

燈絲的制作材料是鎢，是典型的難熔金屬，熔點(diǎn)高達(dá)3410攝氏度。但作為燈絲，為了顯色性和色溫好，工作溫度通常都高達(dá)3000K左右，在這個溫度下即使是鎢，其升華作用也是不可忽視的了，燈絲上的鎢會升華成蒸汽，而升華的鎢蒸汽會在溫度相對低溫的玻璃殼上凝華，大家如果留心看的話，會發(fā)現(xiàn)用久了的白熾燈泡玻璃會變黑，其實(shí)就是凝華的鎢蒸鍍在了玻璃上。

在持續(xù)升華作用下，燈絲會逐漸變細(xì)，而因?yàn)闊艚z本身的制造工藝，本來就不能保證處處粗細(xì)均勻，這樣一來，就會造成較細(xì)較密的部分工作溫度較高，升華作用更明顯，形成了一個正反饋——越熱的地方變細(xì)更快，越細(xì)的地方就更熱。持續(xù)下去，總有一個地方會薄弱到經(jīng)受不起點(diǎn)燈時熱沖擊的作用，在熱應(yīng)力下拉開，并在拉斷前快速變細(xì)熔融。

簡而言之，是熱升華造成的燈絲變細(xì)。

這是白熾燈的宿命，有沒有延壽的辦法呢？有的，為了延長白熾燈壽命，人們發(fā)明了鹵素?zé)暨@種新型白熾燈。一般的白熾燈內(nèi)是充氮?dú)獾幕虺檎婵盏摹６u素?zé)?，?nèi)部填充的是鹵素元素，最常見的是碘（碘鎢燈）和溴（溴鎢燈），那它們都有什么作用呢？

鹵素?zé)襞菖c其他白熾燈的最大差別在于一點(diǎn)，就是鹵素?zé)舻牟Ａ鈿ぶ谐溆幸恍u族元素氣體（通常是碘或溴），其工作原理為：當(dāng)燈絲發(fā)熱時，鎢原子被蒸發(fā)后向玻璃管壁方向移動，當(dāng)接近玻璃管壁時，鎢蒸氣被冷卻到大約800℃并和鹵素原子結(jié)合在一起，形成鹵化鎢（碘化鎢或溴化鎢）。

鹵化鎢向玻璃管中央繼續(xù)移動，又重新回到被氧化的燈絲上，由于鹵化鎢是一種很不穩(wěn)定的化合物，其遇熱后又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在燈絲上沉積下來，彌補(bǔ)被蒸發(fā)掉的部分。通過這種再生循環(huán)過程，燈絲的使用壽命不僅得到了大大延長（幾乎是白熾燈的4倍），同時由于燈絲可以工作在更高溫度下，從而得到了更高的亮度，更高的色溫和更高的發(fā)光效率。

鹵鎢燈的基本發(fā)光原理和白熾燈相同，都是熱輻射光源。不同的地方在于鹵鎢燈里面充入了特殊的工作氣體，其成分是95%的混合氣（二溴甲烷和氪氣）以及5%的高純氮，這些氣體在燈泡內(nèi)鹵素?zé)襞萁⒘?/span>鹵鎢循環(huán)。

具體過程是燈絲中的鎢揮發(fā)出來后，會向溫度較低的地方移動，然后在管壁處和Br2結(jié)合生成WBr2；而在溫度較高處，WBr2又會分解，生成的W會回到燈絲上，Br回到工作氣體中，這就是整個鹵鎢循環(huán)的過程。通過這樣的鹵鎢循環(huán)，燈絲上的鎢不會逐漸揮發(fā)，由于“熱點(diǎn)”效應(yīng)而使燈絲燒斷，也不會因?yàn)殒u在燈泡殼上沉積而發(fā)黑，其壽命得到大大延長。

　　1、鹵素?zé)舻墓δ苁窃O(shè)置了一個可逆的化學(xué)反應(yīng)，與鎢從燈絲蒸發(fā)。

　　2、在普通的白熾燈，這主要是沉積在鎢燈泡。鹵素循環(huán)保持燈泡清潔，并在一生中幾乎保持恒定的光輸出。

　　3、在中等溫度下，蒸發(fā)的鎢與鹵素反應(yīng)，鹵化形成的左右移動，在充入惰性氣體。在一段時間內(nèi)，將達(dá)到較高的溫度區(qū)域，在那里它離解，釋放鎢和釋放鹵素，重復(fù)該過程。

　　4、對于該反應(yīng)，以便操作，整體球溫度必須高于在傳統(tǒng)的白熾燈。在燈泡必須熔融二氧化硅（石英）或高的熔點(diǎn)的玻璃（如鋁硅酸鹽玻璃）制成的。

也就是這些鹵素元素不斷的把升華的鎢又搬運(yùn)回?zé)艚z上，為它不斷的+1s。

并且，爐絲和燈絲不是一回事，材料性能工作條件也不是一回事，不要混為一談。燈絲為了色溫，是工作在3000K上下的，材料是鎢或者碳，而爐絲工作只是為了加熱，所以一般其工作溫度低的多并且沒有保護(hù)氣體，以HRE鐵鉻鋁合金電爐絲為例，工作溫度不會超過1400攝氏度。

電爐絲主要有鐵鉻鋁合金和鎳合金兩大類，另外有特殊需要的（主要是高溫爐絲）會用到鎢絲和鉬絲。

其中鐵鉻鋁合金是鐵素體基底，在高溫下工作會相變成奧氏體，長時間工作還會造成組織過度發(fā)育，晶體粗大，性能脆化。再冷卻下經(jīng)過相變來內(nèi)部還會積攢不少內(nèi)應(yīng)力，再次加熱時，較細(xì)的地方在熱應(yīng)力和電磁力（沒錯這里應(yīng)該考慮電磁力的）的作用下容易斷裂。

為什么爐絲需要考慮電磁力呢？

雖然相對于電阻來說，爐絲的感抗很小，但是電爐，尤其是大功率的電爐，其爐絲的電流和長度都很大，螺旋數(shù)遠(yuǎn)比燈絲要大，在通電時刻足夠產(chǎn)生一個不可忽視的拉力，這個拉力在整個爐絲中是串聯(lián)的，不會被平均掉，而且要注意在溫度到居里點(diǎn)之前鐵鉻鋁爐絲是鐵磁性的，電磁力會成倍放大。再加上熱沖擊，和材料脆化，就會在最脆弱的地方斷裂。