钨业知识

钨丝灯内钨丝的光谱

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月28日星期一 16:36; 点击数：4721

1.稠密物质,包括高压气体和等离子体,按黑体辐射发出连续光谱。
2.低压气体发出离散亮谱线,亮度随气体温度升高而增加。
3.具有连续光谱的光线通过低压气体,对应位置出现离散黑线。

白炽灯是普通灯泡,钨丝加热发光,按黑体辐射发出连续光谱,所以从红到紫一片连续。

太阳光谱:太阳是黑体辐射,所以太阳光谱主要是连续谱,但是上面有黑线,即著名的夫琅和费线(Fraunhofer lines).它们是光线通过太阳表面大气和地球大气被选择性吸收而形成的。
白炽灯光谱和太阳光谱相比少了那些黑线。

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钨丝灯内钨丝的电阻

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月28日星期一 16:34; 点击数：5355

灯泡上通常都会标明灯泡的功率数，由于我们通常都是用110V交流电。因此由用电功率以及电源电压，很容易由欧姆定律算出钨丝的电阻。电功率P=V2/R因此R=V2/P所以100瓦的电灯泡电阻应该是＿＿＿欧姆。可是如果你实际拿个电表量一个灯泡的电阻。你会很惊讶的发现

实际量到的电阻和上面计算出来的电阻值不仅不一样，而且相差很多。为什么呢？如果你实际去测量钨丝（灯泡）的电阻，利用钨在室温20℃时的电阻系数ρ=5.8×10-8Ω-m，电阻R=ρι/A，ι长度A截面积，先估算其直径后可以计算钨丝的直线长度，试一试，验证我前面说的长度对不对！

回到为何实际量到的电阻和上面计算出来的电阻值不一样的问题上：当你量灯泡的电阻时，灯泡并未在工作中。等到加上电源后钨丝会被加热到高温以产生热辐射。已知钨的温度系数是0.0045/℃(每增加1℃电阻值增加的百分比）这样的提示应该已经很明显了吧！那么我就要再问下一个问题了：由计算出的电阻是灯泡工作时的电阻值，你又已经量了室温时的电阻值，（你应该量了吧！）你是不是能够估算一下钨丝工作时的温度呢？再度验证我前面说的温度对不对！

如果你量了灯泡尚未在工作时的电阻，那么想一想当刚接通电源时，流经灯泡的电流与正常工作时电流比较起来如何？你能想通为何灯泡总是在刚接通的瞬间烧断的了吗！刚买的灯泡比较能够承受那样的变化，可是经过多次的开关，加热--冷却会使其膨胀收缩而减少其机械耐强，长久工作也会由于钨的升华而变细。再加上刚通电瞬间的变化，于是断掉了！

有时候即使灯丝断掉了灯泡仍然会亮。如果灯泡的位置没有因为烧断而改变，因为距离很近。电流仍然可以藉由空间的放电而导通，但这样的情形维持不久。关灯时由于『冷缩』会使的灯丝产生相对运动而分开更远，甚至折断。（很脆）

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钨丝灯内钨丝的长度

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月28日星期一 16:33; 点击数：4653

为了增加灯泡的使用寿命，可以加长钨丝的长度。让热能分布在更长的空间内，但是会降低灯丝的温度，自然减低升华的情形，也就延长了灯泡的寿命。可是因为温度也降低了，因此产生可见光的发光效率也降低了。灯泡变得较暗，需要较高功率的灯泡才能产生相同的亮度。

虽然增加了灯泡的使用寿命省了点钱，但是所浪费的电能是否值得，就值得考量。因此长寿命灯泡通常使用在不易更换灯泡的场所较划算。若是使得灯丝的长度更长，其温度温度更低，甚至只发出暗红的微弱灯光，却仍然可明显的感受所发出的热（红外线）。

另外对于早期照相使用的闪光灯为了要能产生更接近于太阳光的频谱，于是缩短其灯丝长度，使其在更高的温度下工作，因此其工作寿命也就缩短为数小时。（灯丝内加入的气体，使得所产生的频谱相当于约4500℃黑体的频谱--高于灯丝温度）

钨丝的升华与气化

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月28日星期一 16:31; 点击数：7051

灯丝的加热是靠带电粒子在灯丝内流动时，将电能藉由碰撞转换为灯丝的热能。灯丝的温度会逐渐升高直到输入的热能与灯丝的热辐射功率相等时，达到热平衡。

最早期的灯丝，是采用碳（碳）与白金（铂）。碳原本是最有希望的材料，1879年爱迪生曾经试用碳灯丝且使用了数百小时。虽然“碳”有极高的熔点（3550℃），但是却有着低的“升华”温度。在低温时直接由固体升华为气态，因此很容易消耗，使用寿命短。而且必须完全隔绝空气（会在空气内燃烧）。目前几乎都是使用熔点为（3410℃）的钨丝，优点是低于熔点时其“升华”的速率较低。因此可以加热到较“碳丝”更高的温度。钨丝一样会在空气中燃烧，因此需要灯泡抽成真空。

为了使更多的电能能够转换成热能，必须要增加“钨丝”的电阻，因此想方法使其增长且变细。如右图，60瓦特的钨丝直径约25微米（25微米，约头发直径的的1/4）长度约2公尺（没错），缠绕成仅2公分长的细圈。为了减少最后灯丝直线长度，通常灯丝都是先绕成直径0.25毫米（厘米）的圈圈，再绕成螺旋状的灯丝（由于制造不易，直到1937年才成功制成）

为了避免灯丝的升华，灯泡内注入了惰性气体，这些气体主要为氩气（argon）并且不包含氧气。藉由碰撞使部份气化的钨原子能够重回灯丝。虽然惰性气体增加了灯丝的使用寿命，但是也付出了一些代价。原本真空的灯泡内由于惰性气体的存在增加了热的传导与对流，带走了能量，于是降低了平衡的温度。升华的钨气于惰性气体内形成微弱的粒子也藉由对流在灯泡内表面形成黑点。

由于氪气是较不良的热传导体，灌充氪气的灯泡比一般灌氩气的灯泡有更高的效率发光，但是氪气仅占大气中百万分之一的含量，因此制作成本高出较多。

钨丝的热辐射

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月25日星期五 17:57; 点击数：6287

物体热辐射会产生各种不同频率（波长）的电磁波。

如上图依照波长由长而短，有AM收音机（数百公尺），短波（短波），VHF / UHF及如上图依照波长由长而短，有AM收音机（数百公尺），短波（短波），VHF/ UHF及

FM（公尺）等无线电波，微波（微波）（红外灯），红外线，可见光，FM（公尺）等无线电波，微波（微波）（红外灯），红外线，可见光，紫外光（紫外线），X-射线，以及伽玛射线。紫外光（紫外线），X-射线，以及伽玛射线。

人眼所能观测到的可见光，只是电磁波谱内的极小段。人眼所能观测到的可见光只是电磁波谱内的极小段。灯泡灯丝所发出来的热辐射主要在红外线，可见光以及紫外光的小范围内。灯泡灯丝所发出来的热辐射主要在红外线，可见光以及紫外光的小范围内。

却恰好包含着对人眼所能观测的可见光。却恰好包含着对人眼所能观测的可见光。物体热辐射所发出的电磁波不同波长（或频率）的强度分布，我们称为频谱。

热辐射频谱与温度及表面的性质有关（吸收与辐射电磁波的能力），热辐射频谱与温度及表面的性质有关（吸收与辐射电磁波的能力）

对于钨丝而言，射入表面的电磁波几乎百分之百会被吸收。（吸收与辐射系数为1）对于钨丝而言，射入表面的电磁波几乎百分之百会被吸收（吸收与辐射系数为1）因此其热辐射接近频谱只与温度有关的黑体辐射。因此其热辐射接近频谱只与温度有关的黑体辐射。

上图是三种不同温度的黑体所辐射出的频谱图。

可以发现灯泡并不是一种很有效率的发光装置。可以发现灯泡并不是一种很有效率的发光装置。

大部份的热辐射都在红外线（热）的部份，约仅有5% 的能量属于可见光的范围。大部份的热辐射都在红外线（热）的部份，约仅有5％的能量属于可见光的范围。

只有当温度超过5000℃时，才会有大部份的能量在可见光范围内。只有当温度超过5000℃时，才会有大部份的能量在可见光范围内。

因为灯丝温度较太阳光低，因此红黄部份频率光线较强。因为灯丝温度较太阳光低，因此红黄部份频率光线较强。

为什么在钨丝灯泡里填充氮气和氩气

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月25日星期五 17:52; 点击数：8577

氮气和氩气是惰性气体，不易受热膨胀，灯泡不易爆裂，这样就保护了灯泡和钨丝。

白炽灯工作时，灯丝处于高温白炽状态。当灯丝温度太高时，会引起钨丝蒸发过快而降低寿命；且蒸发后的钨沉积在泡壳内壁上，会使泡壳发黑，影响亮度。在泡壳中充以适量的惰性气体后，在一定压强下，钨丝的蒸发要比在真空中大大减小。即在相同寿命的条件下，充气灯泡的灯丝工作温度可大于真空时的温度，从而提高了发光效率。所以，一般白炽灯泡中抽真空后，再充以一定压强的氩气、氮气或氩氮混合气体。因为氮气的化学性质不活泼,所以是惰性气体.也因此氮气常用作保护气如焊接金属时常用氮做保护气,而灯泡中充氮气也是这种原理以用来延长灯泡的使用寿命. 氩气亦是惰性气体.

灯泡里充氮起是为了延长灯炮的寿命，因为氮气化学性质不活泼，钨丝在极高的温度下会蒸发，在相同条件下，钨丝在氮气里的蒸发要比在真空蒸发少得多，这样就大大延长了钨丝的寿命。那么为什么又要充入氩气呢？当然氩气也有氮气的相同的作用，但是氩气的另一重要作用人们都把它忘了。那就是在放电时氩气能产生紫色辉光，大大地增强了灯泡的亮度。

灯丝处于高温白炽状态。当灯丝温度太高时，会引起钨丝蒸发过快而降低寿命；且蒸发后的钨沉积在泡壳内壁上，会使泡壳发黑，影响亮度。在泡壳中充以适量的惰性气体后，在一定压强下，钨丝的蒸发要比在真空中大大减小。即在相同寿命的条件下，充气灯泡的灯丝工作温度可大于真空时的温度，从而提高了发光效率。所以，一般白炽灯泡中抽真空后，再充以一定压强的氩气、氮气或氩氮混合气体。

因为氮气的化学性质不活泼,所以是惰性气体.也因此氮气常用作保护气如焊接金属时常用氮做保护气,而灯泡中充氮气也是这种原理以用来延长灯泡的使用寿命.氩气亦是惰性气体。

钨丝灯和卤素灯的区别

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月25日星期五 17:51; 点击数：6429

卤素灯泡的显著特点是长时间点燃后玻璃上边不黑，这就是卤素的功劳。它的作用原理是卤素作为一种载体把分子热运动从灯丝跑出来的钨的高温气态的元素搬运回到灯丝上，这样灯丝的损失小了，寿命就长了，玻璃也就不黑了。

其他钨丝灯泡没有卤素，所以时间长了，钨丝蒸发，玻璃就黑了。

卤素灯

钨丝灯与LED灯的区别

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月25日星期五 17:47; 点击数：8275

一、节能灯的两极是普通的钨丝.钨丝通电发热后,就能发射出电子.在灯管两侧加上比较高的电压,形成电场,这些电子就会在灯管里被加速,形成有一定速度和能量的电子流. 灯管是被抽成真空的，里面充有汞，就是我们称为的水银。

二、LED灯有什么优点

1，节能. 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4.

2，长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓"一劳永逸".

3，可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉.

4，固态封装，属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装，可以被装置在任何微型和封闭的设备中，不怕振动，基本上用不着考虑散热。

5，LED技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
6，环保，没有汞的有害物质。LED灯的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回收都可以通过其它人回收。

总结：很明显，只要LED灯的成本随led技术的不断提高而降低。节能灯及白炽灯必然会被LED灯所取代。目前国家越来越重视照明节能及环保问题，已经在大力推行使用LED灯了。特别是政府改造路灯项目首先就是LED路灯，前段时间一所江苏的小学只要三盏路灯，学校就指明得用LED路灯可见LED灯替代节能灯、白炽灯的势头。

工业用钨合金屏蔽件

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月24日星期四 18:37; 点击数：4370

钨及其合金和钨化合物用于各种形式的屏蔽辐射设备中。他们的高密度满足屏蔽材料的主要要求，并在某些主要领域屏蔽的应用中。核研究机构使用的核反应堆和回旋加速器和放射性物质的研究。钨合金被用于制作研究活动准直仪（指导或集中的辐射束的设备）或放射性同位素的容器。钨合金是X -和γ射线的理想屏蔽件。钨合金屏蔽件的密度非常高（超过60％，比铅密集得多）允许在其物理尺寸减少钨的屏蔽件合金组件，又不损害屏蔽件特性的有效性。

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钨合金屏蔽罐的优势

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月24日星期四 18:33; 点击数：4062

由于医疗技术日新月异，生活中辐射越来越多，已造成新的困扰，这些射线有X射线，伽马射线，α射线，β射线等。钨合金是用来做屏蔽罐的最佳材料，无论是医疗或是工业设备。与传统屏蔽材料相比，钨合金屏蔽件体现了很好的价值。高密度合金可以提供一样的能量吸收，而体积不到铅的1/3.人们可以很好的利用钨合金可靠的屏蔽性能。
钨合金屏蔽罐常用作盛放辐射源的容器。
为了保护病人以及医护人员，有必要使用钨合金设备来屏蔽这些有害辐射。

用钨合金做屏蔽罐的优势：

研究人员发现防辐射能力和材料密度有关，密度越大屏蔽性能越好。钨合金有着很大的密度，所以它的屏蔽性能很高，且钨合金产品是环保产品，比铅的产品更少有危害。钨合金产品是用来做屏蔽件的最佳材料，且易加工无毒。

钨合金还运用于：放射性源盛放器；伽马辐射屏蔽；屏蔽块；石油钻井设备；X射线瞄准仪；钨合金PET 屏蔽件；癌症治疗设备屏蔽等。

钨合金屏蔽罐的生产过程

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2013年1月24日星期四 18:31; 点击数：4069

钨合金屏蔽件广泛用于医疗行业，下图是由钨合金制造的屏蔽罐主要用于用于医疗中盛放放射性药物。这个看似简单的罐子是怎么生产出来的呢？

钨是熔点最高的金属，其强度特别是高温强度好，弹性模量高，膨胀系数小，蒸汽压低，导电性能优良。钨在无氧化性的碱或者氨中表现稳定，但存在氧化剂时具有剧烈的腐蚀。钨在常温时表现为脆性，其有比较高的塑脆转变温度。现阶段主要是用粉末冶金法来制备钨及其合金粉末。粉末冶金表现出坯料组织均匀，晶粒小，利于进一步加工；金属耗损小，成品率较高；投资小，见效快，生产具有很大的灵活性，可直接生产出成品和符合一定尺寸要求的坯料等优点。生产出来的钨合金再经过一系列的机械加工和表面处理工艺就形成了现有的产品。