灯泡材料与加工工艺分析.doc

灯泡材料与加工工艺分析释义灯泡，由爱迪生发明照明用器具”是随着人类文明的不断发展而产生的发明灯的首次使用已很难确切地考证了不过，电灯的问世却有据可查世界上第一盏犁口般大小的电灯由美国科学家托马斯·阿尔瓦·爱迪生于1879年10月21日试制成功 　　在研制过程中，托马斯·阿尔瓦·爱迪生仔细分析了当时的煤气灯和弧光灯，他的主攻方向是寻找一种耐热材料由电流把它烧到白热化程度而发出炽热的光却又不至于断裂或熔化他偶然发现棉线在空气中一下子烧成灰烬，而碳棉线放入处理过的玻璃球内则发出了炽光很遗憾，光亮只维持了几分钟就消失了他错误地放弃了这项试验，转而试用铯、镍、铂(白金)、铂铱合金等1，600种不同的耐热材料，收获都甚微 　　托马斯·阿尔瓦·爱迪生重新回到了碳的研究上那年10月，他试验了一段长20厘米、直径为0．15厘米的碳棒，其耐热力达到5．5小时，他又不断改进着碳化方法和抽气处理 　　1879年10月21日那天，他把1根直径为0．025厘米碳化了的棉线用作灯丝，发出的光度明亮、稳定，它以4烛光的照明度，1小时、2小时……足足亮了45个小时，经过1年多的努力，数千次的试验人们盼望已久的电灯终于诞生了。

　　同年11月，托马斯·阿尔瓦·爱迪生改用碳化了的卡纸大大改进电灯寿命后，生产商就迫不及待地把它投入生产1880年除夕，3，000人走上纽约街头观赏这一新发明成功并未使托马斯·阿尔瓦·爱迪生停步第二年，他制造出能连续亮上1，200个小时的毛竹丝灯直到1904年，奥地利人发明了比毛竹丝灯强3倍的钨丝灯，前者才被取代钨丝灯从1907年起一直沿用至今发展史　　1879年，美国的爱迪生成功地把白炽灯泡的寿命延长到了40小时以上 　　1910年，美国的库利厅用钨丝做灯丝，发明了钨丝灯泡 　　1913年，美国的兰米尔在玻壳里充入气体以防止灯丝蒸发，发明了充气钨丝灯泡 　　1925年，日本的不破橘三发明了内壁磨砂灯泡 　　1932年，日本的三浦顺一发明了双螺旋钨丝灯泡 使用功能灯泡最常见的功能是照明伴随社会的发展，对灯泡的利用也起着不同的变化，最初可能是为了生产生活提供便利，但随着社会的进步，在灯泡的使用上也有了明显的变化，开始有了“汽车、美化环境、装饰”等等不同用途的功能性用灯工作原理在灯泡发明之前，在太阳下山后想要照明一个地方可是一个费劲而危险的事情，要用蜡烛或者火把来照明，虽然当时的油灯还算不错，但它总是会留下烟灰。

在18世纪的中期电气科学真正有了发展，当时到处的发明家都大声疾呼要发明一个实用的家庭照明的装置英国发明家斯万和美国发明家爱迪生在1897年发明了电灯泡，在现代的电灯泡与当年爱迪生发明的电灯泡没有本质上的改变只是多了一些部件种类钨丝灯泡广泛被人使用的一种光源，它能散发出温暖晕黄的光线，是我们大多数人所认为的灯泡它的价格便宜，因此，钨丝灯泡也具有多变的式样以搭配不同的灯具然而，钨丝灯泡的寿命并不长久，也不省电，它还会发出不低的温度，所以不可以距离纸张、纺织品或朔胶制品太近钨丝卤素灯泡　　灯泡的寿命比一般的钨丝灯泡来得长久，不过售价也比较昂贵钨丝卤素灯所产生的光线索也比普通的钨丝灯泡要白得更贴近自然光 　　这灯卤素灯有两咱样式：高伏特数型，它通常只用于朝天灯上；另一种是低伏特数型，多用于向下照明的投射灯两种灯泡都可以设整光线 　　可调整光线强度的卤素朝天灯对一般家庭而言显得特实用，因为这些灯具造型流畅，光线向上投射至天花板或墙面后再反射下来，照明效果柔和卤至少灯泡较小而且也较为省电，所以经常被使用于聚光灯，成向上或向下投射光线的灯具 　　卤素灯的一个最主要的优点是：最大的光线能量竟可以从小若针头的灯丝中散发出来。

因此，灯具的造型可以变得非常流畅、迷你，节省出更多的空间 因为它很省电，所以卤素灯泡被广泛运用在商店的照明设备中——你可以从那些微小闪烁的灯泡中辨视出它们荧光灯管　　它所散发来的光线比钨丝灯泡来得冷、粗糙而带青色，但是灯管却非常省电，也很耐用，因此是右面常经济实惠的选择它们在最近也有了许多改良，可造用于较小的灯具中此外，这些改良后的灯管所产生的光线也比旧型的温暖，所以成为厨房与工作室的最佳选择但总括来说，这种灯管对于家中气氛的宫造是有帮助的 金属卤素灯泡这是最近研发制造出来的光源，不但售价便宜，而且也不会破坏屋里的色调它最常被使用于花园这种需要高亮度的地方因为内含钠的成分，会散发出淡橘色的光芒现在，最广泛使用金属卤素灯的地方便是街灯，其省电的优点是最主要的考虑因素但是也渐渐有人将它们运用在室内的照明中LED灯泡　 LED将是继爱迪生发明电灯泡以来重新将开始巨大的光革命 　　LED灯泡目前现状LED照明灯主要还是以大功率白光LED单灯为主，目前世界前三的LED照明灯生产厂家 质保三年，大颗粒每瓦大于等于100流明，小颗粒每瓦大于等于110流明 光衰大颗粒小于3%每年，光衰小颗粒小于3%每年。

LED太阳能路灯，LED投光灯，LED吊顶灯，LED日光灯都已经可以批量生产了例如10瓦的LED日光灯就可以替换40瓦的普通日光灯或者节能灯研制过程　　在研制过程中，托马斯·阿尔瓦·托马斯·阿尔瓦·爱迪生仔细分析了当时的煤气灯和弧光灯，他的主攻方向是寻找一种耐热材料由电流把它烧到白热化程度而发出炽热的光却又不至于断裂或熔化他偶然发现棉线在空气中一下子烧成灰烬，而碳棉线放入处理过的玻璃球内则发出了炽光很遗憾，光亮只维持了几分钟就消失了他错误地放弃了这项试验，转而试用铯、镍、铂(白金)、铂铱合金等1，600种不同的耐热材料，收获都甚微 托马斯·阿尔瓦·托马斯·阿尔瓦·爱迪生重新回到了碳的研究上那年10月，他试验了一段长20厘米、直径为0．15厘米的碳棒，其耐热力达到5．5小时，他又不断改进着碳化方法和抽气处理 　　1879年10月21日那天，他把1根直径为0．025厘米碳化了的棉线用作灯丝，发出的光度明亮、稳定，它以4烛光的照明度，1小时、2小时……足足亮了45个小时，经过1年多的努力，数千次的试验人们盼望已久的电灯终于诞生了 同年11月，托马斯·阿尔瓦·托马斯·阿尔瓦·爱迪生改用碳化了的卡纸大大改进电灯寿命后，生产商就迫不及待地把它投入生产。

1880年除夕，3，000人走上纽约街头观赏这一新发明成功并未使托马斯·阿尔瓦·托马斯·阿尔瓦·爱迪生停步第二年，他制造出能连续亮上1，200个小时的毛竹丝灯直到1904年，奥地利人发明了比毛竹丝灯强3倍的钨丝灯，前者才被取代钨丝灯从1907年起一直沿用至今延长灯泡寿命秘诀1．不要过于频繁地开关灯的电源2．不要让灯泡连续发光太久3．不要在接线板上并联过多的电器4．不要在灯开着的时候插拔电源，甚至拧下灯泡5．不要把发热的灯泡马上拿到冷环境，反之亦然结构　　灯泡的结构非常简单在它的底部有两个金属接触点，是用来连接电的金属接触点有两条接触到一个薄金属灯丝的线灯丝坐落在灯泡的中央，由一个玻璃支撑住的线和灯丝都包在充满惰性气体的玻璃灯泡的里面，通常都是氩惰性气体当灯泡连上电源的时候，电流就会从其中一个接触点流到另一个接触点然后再流到线和灯丝实心导体线电流中的大量自由电子从负极带电区移动到正极带电区在振动原子的跳跃电子可能暂时被推到一个更高的能量位置当它们落回原始正常位置时候，电子就会以光子形式释放出额外能量金属原子释放大部分的红外线可见光子，人们的眼睛是可以看见的但如果它们被加热到大约4000华氏温度的时候灯泡就会发出大量的可见光。

几乎在所有的白炽灯泡都用到钨，因为它是最理想的灯丝材料金属必须要加热到极高的温度才会发出有用可见光实际上大多数金属在达到这个温度之前都会熔化了，而钨丝却有着不寻常的高熔化温度但钨丝在这么高的温度时会起火，如果在条件允许下，两种化学物之间就会产生反应而引起燃烧，灯泡里的灯丝是由一个密封，无氧空间覆盖来防止燃烧把灯泡里的空气都吸出来创造一个接近真空的状态--就是说里面没有任何物质由于几乎没有任何气体特物质在里面，所以物质就不会燃烧这个方法存在一个问题就是钨原子蒸发作用在这么高的温度里，在一个真空灯泡里，自由钨原子以直线射出随着越来越多的原子蒸发，灯丝就开始衰变并且玻璃开始变黑这大大减少了灯泡的寿命氩气在现代灯泡里使用了惰性气体通常是氩气，这大大减少了钨的这种损失当一个钨原子蒸发，它就会和一个氩原子碰撞并且由于惰性气体通常都不和其它元素反应，所以就没有了燃烧反应便宜和容易使用，灯泡已经证明了一个巨大成功灯泡仍然是室内最受欢迎的照明选择但它最终还是会让位给更先进的技术，因为不够节能白炽灯泡所发出的大多数能量都是带热红外线可见光子方式发出--产生的光大约只有10%是可见光谱这浪费了很多电力暖光源，比如荧光灯和LED灯，它们并不浪费大理能量产生热并且发出大部分可见光。

因此，它们会慢慢地取代灯泡产品例举：钨丝灯泡白炽灯将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源自1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯以来，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发光效率也相应提高1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和衰光极小的卤钨灯白炽灯的发展趋势主要是研制节能型灯泡不同用途和要求的白炽灯，其结构和部件不尽相同白炽灯的光效虽低，但光色和集光性能好，是产量最大，应用最广泛的电光源原理 　　玻壳做成圆球形，制作材料是耐热玻璃，它把灯丝和空气隔离，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 　　灯丝是用比头发丝还细得多的钨丝，做成螺旋形看起来灯丝很短，其实把这种极细的螺旋形的钨丝拉成一条直线，这条直线竟有1米多长 　　两条导线表面上很简单，实际上由内导线、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 　　一个喇叭形的玻璃零件就是感柱，它连着玻壳，起着固定金属部件的作用。

其中的排气管用来把玻壳里的空气抽走，然后将下端烧焊密封，灯就不漏气了 　　灯头是连接灯座和接通电源的金属件，用焊泥把它同玻壳粘结在一起 　　这里特别需要讲讲灯丝，因为电灯正是要靠它来发光的 　　同炭丝一样，白炽灯里的钨丝也害怕空气如果玻壳里充满空气，那么通电以后，钨丝温度升高到2000℃以上，空气就会对它毫不留情地发动袭击，使它很快被烧断，同时生成一种黄白色的三氧化钨，附着在玻壳内壁和灯内部件上 　　要是玻壳里残留的空气比较少，那么上面讲的过程就会进行得慢一些，钨跟空气中的氧化合生成一薄层蓝色的三氧化二钨和氧化钨的混合物 　　这些都是空气玩的把戏——空气里的氧气使高温的钨丝氧化了 　　所以钨丝灯泡要抽成真空，把空气统统清除出去 有时怕抽气机抽不干净，还要在灯泡的感柱上涂一点红磷红磷受热会变成白磷，白磷很容易同氧气反应，生成固态的五氧化二磷，把氧气“吃掉”，这样，玻壳里残留的氧气也被消除了缺点钨丝灯泡的寿命并不长久，也不省电，它还会发出不低的温度，所以不可以距离纸张、纺织品或朔胶制品太近优点它的价格便宜，因此，钨丝灯泡也具有多变的式样以搭配不同的灯具灯头 如图-1图-1材料：铝银白色轻金属。

有延性和展性商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，。