用钨丝做灯丝是利用了钨的物理性质,其物理性质可分为两种。一是钨的高电阻性:钨丝的电阻较大,在同等通电条件下,钨相较其它金属产生的热量较多。另一种是钨的高熔点性:灯丝发光时的温度高达2千多摄氏度,钨的熔点高达3千4百多摄氏度,用钨丝做灯丝能有效防止因温度过高而融化。钨丝的特性:1.钨丝熔点高,可以达到一般灯丝的所需温度。灯丝发光时的温度高达2000多摄氏度,在这样的温度下,一般的金属都已经融化了,只有钨的熔点高达3400多摄氏度。2.钨丝由于电阻较大,导致导电性差。在同等通电时间的情况下,钨相较其他金属产生的热量较多。3.抗氧化能力强,钨丝不会与空气中的其它物质发生变化,增强了钨丝的寿命。为保持阻值不变,就要延长灯丝的长度,这样就必须把灯丝做螺旋状。钍钨丝
钨绞丝作为白炽灯泡的灯丝和电真空器件,其工作温度通常在2000℃以上,因此在高温和钨绞丝自重的作用下,由于材料强度下降和晶界滑移而产生下垂。为了确保灯丝在高温下的形状或尺寸稳定性,要求钨丝必须具备良好的高温抗下垂能力。这种能力与钨丝的再结晶温度和再结晶后晶粒的几何形状密切相关。对于掺杂有钾、铝、硅的钨丝,由于具有较高的再结晶温度,并且再结晶后形成一种长宽比比较大的再结晶晶粒,同时晶粒之间呈燕尾搭接,这种结构使晶界的大部分与丝轴平行或近似平行,从而明显提高了钨丝的高温抗下垂能力。射频钨丝订做钨的碳化物具有高的硬度、耐磨性和难熔性。
金属钨具有熔点高、蒸发率低,在可见光区有较高的选择辐射、高温下机械强度高、电阻系数大、较易加工成型等优点,故此,现代白炽灯都采用金属钨作为发光体。灯用钨丝是用粉末冶金方法加工制作的。先将钨砂(WO3)经氢气还原制得金属钨粉,压制成钨条放在氢气炉中直接通电进行烧结(烧结温度在3100℃左右)制成钨的金属棒,然后用旋锤机锻造,通过金刚石细孔,多次拉拔成细丝,并卷曲成螺纹状钨丝。拉制出来的钨丝具有纤维结构,但其温度到1100—1300℃,会发生再结晶现象,使纤维结构遭到破坏。当温度达到1500—1600℃时,则晶粒发生长大,使钨变脆,并引起高温下垂。由于实际应用中钨丝的工作温度一般高达2400K—2600K以上,为改进钨丝质量,在烧结过程中常加添加剂,如Na2O,K2O,SiO2,ThO等,以改变钨丝的再结晶组织,提高高温抗蠕变能力与钨丝的高温抗下垂能。
钨丝的生产大都用仲钨酸铵(APT)作原料。一般的工艺过程是将仲钨酸铵在500℃左右的空气中焙烧成三氧化钨,或在450℃左右的氢气中轻微还原成蓝色氧化钨。制作白炽灯灯丝的钨丝需要在三氧化钨或蓝色氧化钨中掺入少量的氧化钾、氧化硅和氧化铝,三者用量总和不超过1%,这就是巴兹在1922年发明的钨丝掺杂工艺。经过掺杂处理的钨的氧化物用氢气还原成金属钨粉?;乖桃话惴至讲浇?第1步在630℃左右还原成二氧化钨(棕色氧化钨),第二步在820℃左右还原成金属钨粉。两步还原的目的是使掺入的钾充分发挥作用和控制粉末粒度。这样取得的掺杂钨粉再在一种特制的模子中压制成细长的方条。把方条在氢气中通电,用自电阻加热(温度达3000℃左右)的方法进行烧结,烧结后钨条的密度可达到理论值的85%以上。这种钨条便可以用旋锻方法加工成直径为3mm左右的钨杆,然后进一步用模子拉拔的方法加工成各种不同粗细的钨丝。钨丝主要用于白炽灯、卤钨灯等电光源中。
钨丝表面涂有石墨乳,呈较均匀的黑色,去掉石墨乳呈金属光泽。用途:1、制造电光源和电真空零件;2、用作高温发热体和高温结构零件;3、用来制作真空蒸镀用的钨螺旋;钨的碳化物具有高的硬度、耐磨性和难熔性。这些合金含有85%——95%的碳化钨和5%——14%的钴,钴是作为粘结剂金属,它使合金具有必要的强度。主要用于加工钢的某些合金中,还含有钛、钽和铌的碳化物。所有这些合金都是用粉末冶金法制造的。当加热到1000——1100℃时,它们仍具有高的硬度和耐磨性。硬质合金刀具的切削速度远远地超过了比较好的工具钢刀具的切削速度。硬质合金主要用于切削工具、矿山工具和拉丝模等。对用作气体放电灯阴极的钨丝或钨杆,为降低其电子逸出功,须加入0.5~3%的钍,称为钨钍丝。射频钨丝订做
从钨粉到钨丝需要经过以下步骤:模压、预烧结、完全烧结、挤锻压加工 、拉拔。钍钨丝
白炽灯钨丝断裂问题的分析:灯丝的“升华”变细机制。灯丝在高温下“升华”变细的原因主要有两个方面,一个是“水循环”破坏作用造成,另一个由钨本身的物理性质蒸气压所致。(1)灯泡经抽气后,不可能达到一定真空,不免有残留氧气和水蒸气吸附在灯丝上,在白炽的情况下发生化学反应。a、水蒸气在白炽灯丝上离解为氢和氧b、氧和钨反应,能形成易挥发的氧化物,从灯丝上蒸发出来,而沉积在泡壁上。c、从灯丝上扩散出来的H与泡壁上的氧化钨进行还原反应这些过程的进行,其结果使钨从灯丝迁移;到泡壁上,而水始终保持恒定,与钨丝不断作用形成“水循环”的破坏作用,灯丝就这样变细,又由于“升华”的随机性,使钨丝表面变得粗糙甚至带有缺口(毛刺),进一步加强了钨丝的脆性敏感,结尾变细的灯丝不能承受机械载荷或震动而断裂,或者在局部处因灯丝变细、电阻相对。变大,温度变高,易达到熔点而烧断。钍钨丝
上海衡泌金属材料有限公司创立于2013年,是一家专业从事钨、钼、钽等难熔金属原料及零部件生产、销售的现代化企业。专注钨钼及其合金的精深加工,为客户提供钨钼钽零部件解决方案。
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