如何对碘钨灯进行表面处理？

碘钨灯是一类高效率的照明灯具，一般由钨丝和石英玻璃外壳构成。因为它体积小且内部温度高，长期使用后玻壳会经历“熔融-冷却-固体再加热”的循环过程。如果此时灯泡外壳有不纯物附着且未及时进行表面处理，石英玻璃在高温下会发生原子排列的变化，引起表面产生结晶，失去其透明性，这个现象称为失透。

为了延长碘钨灯的使用寿命，一般会对外壳进行表面处理。常见的表面粘着物为钠、钾等碱金属，解决方式是在外壳覆盖保护层，这么做一方面能够防止温度上升，另一方面隔绝了碱类不纯物扩散到内部成为结晶核。

基于碘钨灯的特性，研究者将三氧化二铝、氧化硼、五氧化二磷列为备选项并进行实验，最终选用了氧化硼作为表面处理的覆盖材料。氧化硼的热膨胀系数小，与低膨胀系数的石英玻璃覆盖系数差值小，即使内部温度升高也不易产生裂迹。不仅如此，在1100℃以上的高温处理时，氧化硼会扩散到二氧化硅中，形成1-2微米的极薄保护层。保护层是透明的，与石英玻璃没有明显的界线，可见光线的透过性和石英玻璃差别小，不会影响到碘钨灯的照明功能。所以，具备这个保护层的石英玻璃，即使把它从常温反复加热到900-1200℃时，也不会引起脱裂和玻璃耐热强度的下降，该方法应用于放映、照相等碘钨灯光源上，具备良好的特性。

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