Kas yra volframo siūlas?

Volframo siūlas yra plona metalo gijos, kuri labai ryškiai šviečia, kai per jį teka elektros srovė. Suvyniotas ir sandariai uždarytas stikliniame inde, užpildytame inertinėmis dujomis, volframo siūlas gali švytėti pakankamai ryškiai, kad apšviestų kambarį. Būtent dėl ​​to, kad į jo elektros apšvietimo sistemą buvo įtrauktas volframo siūlas, pasaulis pripažino Thomasą Edisoną už elektros lemputės išradimą, kai iš tikrųjų dešimtys mokslininkų eksperimentavo su elektros šviesa.

Volframas yra elementas (simbolis: W; atominis numeris 74), atrastas XVIII amžiaus pabaigoje. Beveik dvigubai tankesnis už šviną, jo lydymosi temperatūra yra aukščiausia iš visų metalų esant 18 °F (6192 °C); iš visų elementų tik anglies lydymosi temperatūra yra aukštesnė. Dėl šių savybių volframas labai naudingas ne tik elektrinėse technologijose, bet ir karinėse srityse, pavyzdžiui, grūdinant ginklus. Kitas volframo panaudojimas yra papuošalų sudedamoji dalis, kai jis derinamas su kitomis medžiagomis, kad susidarytų labai kieti ir blizgūs junginiai, nors jie gali būti trapūs.

Kai Thomas Edisonas ir kiti mokslininkai dirbo kurdami elektros lemputę, jie eksperimentavo su daugybe medžiagų, skirtų šviesą skleidžiančiam siūlui. Iki XX amžiaus pradžios sėkmingiausiose kaitrinėse lemputėse buvo naudojamas karbonizuoto bambuko siūlas, kuris truko apie 20 valandų. Edisonas nebuvo pirmasis, kuris panaudojo volframą, kuris buvo pristatytas kaip kaitrinės lemputės siūlas Europoje 1,200 m.

1906 m. Edisono įmonė „General Electric“ (GE) sukūrė gryną volframą, kad jis būtų pakankamai lankstus, kad jis būtų įtrauktas į suvyniotą laidą. Suvyniotos vielos naudojimas leido GE padidinti volframo paviršiaus plotą, kuris būtų lemputės viduje. Iki 1911 m. įmonė pradėjo gaminti ir pardavinėti elektros lemputes, naudodama naujus siūlus, kurie pralenkė visas kitas. Šios technologijos pažanga tęsėsi beveik nepertraukiamai, todėl kaitrinės lemputės eksploatavimo išlaidos iki XXI amžiaus pradžios buvo mažesnės nei 21 %, palyginti su 5 m.

Nepaisant sėkmės kaip kaitrinių lempučių šviesos šaltinis, volframo siūlas yra nepaprastai neefektyvus gaminant šviesą. Maždaug 90 % kaitrinės lemputės galios yra skleidžiama kaip šiluma, o ne šviesa. Kadangi buvo sukurti veiksmingesni šviesos gamybos būdai, ypač fluorescencinis apšvietimas ir šviesos diodai (LED), kai kurie ragino uždrausti kaitinamąsias lemputes kaip energijos taupymo priemonę.