自古以來(lái),人類便使用各種可燃物質(zhì)進(jìn)行燃燒產(chǎn)生白熾火焰作為照明,像石油、天然氣、人工氣體、煤氣等,但是這些照明光源的光效率十分的低。
直到1904——1908年,糊劑擠壓鎢絲、膠體化鎢絲和液態(tài)汞劑與糊狀汞劑制鎢絲鎢絲問世,大大提高了發(fā)光效率。但在燈絲工作條件下工作,鎢絲變形大,而且室溫下很脆,因此使用不方便。終于庫(kù)里奇(Coolidge)在1909年成功研究了延性鎢絲并獲得英國(guó)專利。1910年,美國(guó)通用電氣公司應(yīng)用粉末冶金的方法,加工制成了延性鎢絲,從此延性鎢絲成為燈泡工業(yè)不可或缺的重要材料。1910年第一支鎢絲燈泡問世。
燈泡工業(yè)對(duì)鎢絲質(zhì)量有多種要求1.是電的良導(dǎo)體;2 耐高溫,具有優(yōu)異的高溫抗下垂性能;3蒸氣壓低,發(fā)揮物極少;4塑性好,具有良好的繞絲性能;5一致性好,鎢絲沿長(zhǎng)度方向、直徑和各種性能要求均勻一致等;為了解決這些問題,各國(guó)研究者相續(xù)研究了各種牌號(hào)的鎢絲。
目前市場(chǎng)上出售的鎢絲有三類:純鎢絲、摻雜鎢絲和各種合金鎢絲。
一、純鎢絲
根據(jù)純鎢絲的性質(zhì)可以分為糊劑擠壓鎢絲、膠體化鎢絲、汞劑鎢絲、延性鎢絲等。前三種由于在室溫條件下脆,制作燈絲困難,使用較少。而延性鎢絲大大的改善了這種性能,直到現(xiàn)在仍在使用,為鎢絲工業(yè)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
二、摻雜鎢絲
純鎢絲雖然具有延性,但在高溫下抗垂性能很差,不能提高燈泡的發(fā)光效率,因此使用受到限制出現(xiàn)了摻雜鎢絲。在WO3中摻雜SI、AL、K氧化物的摻雜方法Z常見。主要應(yīng)用于燈泡和電子管的熱絲。同時(shí)各國(guó)學(xué)者也在不斷的改善摻雜鎢絲的性能,提高鎢絲的耐震性、強(qiáng)度、退火作用以及摻雜鎢絲的塑性。
三、鎢合金絲
1、釷鎢絲
釷鎢絲用于燈絲的效果比不上摻雜鎢絲,主要應(yīng)用于需要高電子發(fā)射的電子管中。釷鎢絲是良好的惰性氣體電弧焊的電極,比純鎢電極多運(yùn)載百分之五十的電流。多用于直流電弧焊。
2、鎢錸合金絲
錸能夠改善鎢的塑性,還能提高鎢的強(qiáng)度和硬度,是難容金屬中綜合性能Z好的材料。Z適宜用于燈泡、電子管和顯像管熱絲。
3、釷鎢錸合金絲
在釷鎢絲的基礎(chǔ)上在加點(diǎn)錸,不僅能提高材料的強(qiáng)度和塑性。更重要的是改善了焊接性能。
4、鎢鉬合金絲
5、鈰鎢合金桿和絲
由于釷是一種天然放射性材料,在使用過(guò)程中容易給人帶來(lái)放射性傷害,用鈰鎢代替釷鎢可消除放射性危害,在氬弧焊焊接有顯著的優(yōu)點(diǎn)。