Prečo by sa tantalové vlákna mohli raz použiť v žiarovkách

Potom, čo Edison vymyslel žiarovku uhlíkového vlákna, vedci hľadajú trvanlivejšie a jasnejšie materiály vlákna. Predtým, ako sa volfrámové vlákno stalo absolútnym hlavným prúdom, okolo rokov 1902 až 1910 sa ako vlákno skutočne používalo vlákno Tantalum.

tantalum

tantalum

1. Vysoký bod topenia: Bod tavenia tantalu je až 2996 stupňov. Aj keď to nie je také vysoké ako v volfráne (3422 stupňov), je oveľa vyššia ako v prípade uhlíkového vlákna, čo umožňuje žiarovke pracovať pri vyššej teplote, a tým emitovať jasnejšie a belšie svetlo.
2. Kreslenie drôtu: Metalický tantalum má určitý stupeň ťažkosti a môže byť vtiahnutý do tenkých drôtov, pričom spĺňa požiadavky tvaru na výrobu vlákna.
3. Historická príležitosť: V tom čase to bol pokročilejší materiál ako uhlíkové vlákno, ktorý významne zvyšoval účinnosť a životnosť žiaroviek.
Prečo boli vodiče Tantalum opäť „eliminované“?
Aj keď sú vodiče Tantalum lepšie ako uhlíkové drôty, čoskoro ich úplne nahradili vodičmi volfrámu, ktoré majú oveľa vynikajúci výkon . 4 Hlavné dôvody sú nasledujúce:
Nízka účinnosť (účinnosť svetelných látok): Volfrámové vlákna môžu pracovať pri vyššej pracovnej teplote (asi 2700 stupňov), zatiaľ čo vlákna tantalu majú oveľa nižšiu pracovnú teplotu (asi 1600 stupňov). Podľa princípu žiarenia čiernych telies, čím vyššia je teplota, tým vyššia je svetelná účinnosť (viac energie sa premieňa skôr na viditeľné svetlo ako na tepelnú energiu). Lampy volfrámového vlákna sú oveľa jasnejšie a energie - efektívne ako žiarovky vlákna Tantalum.
5. Problém spoľahlivosti: Mechanická pevnosť vodiča tantalu klesá pri vysokých teplotách, čo sa stáva veľmi krehkým a náchylnými k lámaniu v dôsledku vibrácií. Naopak, drôt volfrámu si môže udržiavať lepšiu pevnosť.
6. Komplexný výrobný proces: Smary skorých tantalových vlákien si vyžadovali čistenie všetkého vzduchu a potom naplnenie čistými inertnými plynmi, ako je dusík, na zabránenie oxidácie. Pôvodné žiarovky volfrámového vlákna mohli fungovať dokonca vo vákuovom prostredí (neskôr bol vyvinutý na vyplnenie inertných plynov).
7. Cena: Zdroje volfrámu sú hojnejšie a náklady na konečné ťažby a spracovanie sú oveľa nižšie ako zdroje Tantalum.