鎢絲
鎢絲，主要用於白熾燈、鹵鎢燈等電光源中。用於燈泡中作各種發光體的鎢絲，還需要在冶制過程中摻入少量的鉀、硅和鋁的氧化物，這種鎢絲稱為摻雜鎢絲(DopedTungstenWire),也稱作218鎢絲或不下垂鎢絲(Non-sagTungstenWire)。
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鎢絲一般是各種拉絲模拉制的。主要用途是製造燈絲和高速切削合金鋼，也用於光學儀器，化學儀器等方面的作用。
目錄
簡介
鎢絲的電阻率是5.3*10^-8，鎢的熔點高，電阻率大，強度好，蒸氣壓低，是所有純金屬中製作白熾燈絲的。[1] 最佳材料。但鎢的硬度大且脆，很難加工。當電流通過鎢絲被加熱到一定溫度，鎢絲的電阻值也就增加到一定值(一般金屬絲的電阻值隨溫度升高而增加)。在常溫下此物電阻應為1370℃-2000℃但是當鎢絲的橫截面積長度發生改變時此電阻值既會變化。1909年，庫利奇發明了鎢絲的加工工藝，為白熾燈泡的生產和推廣起了決定性的作用，其基本原理一直沿用到今天。
規格
牌號 特性及用途
WB001:繞制性能好，不下垂，適合於普通白熾燈、雙螺旋或三螺旋熒光燈、節日燈、支架絲等。
WB150:耐高溫性能好，加工性能優良，適用於鹵素燈、雙螺旋白熾燈等。
WB584:再結晶溫度高，高溫抗下垂性能好，適用於耐震燈絲、高色溫燈絲等特種燈。
製作
鎢絲的生產大都用仲鎢酸銨 (APT)作原料。一般的工藝過程是將仲鎢酸銨在 500℃左右的空氣中焙燒成三氧化鎢,或在450℃左右的氫氣中輕微還原成藍色氧化鎢。製作白熾燈燈絲的鎢絲需要在三氧化鎢或藍色氧化鎢中摻入少量的氧化鉀、氧化硅和氧化鋁，三者用量總和不超過1%,這就是巴茲在1922年發明的鎢絲摻雜工藝。經過摻雜處理的鎢的氧化物用氫氣還原成金屬鎢粉。還原過程一般分兩步進行:第一步在630℃左右還原成二氧化鎢(棕色氧化鎢),第二步在820℃左右還原成金屬鎢粉。兩步還原的目的是使摻入的鉀充分發揮作用和控制粉末粒度。這樣取得的摻雜鎢粉再在一種特製的模子中壓製成細長的方條。把方條在氫氣中通電，用自電阻加熱(溫度達3000℃左右)的方法進行燒結，燒結後鎢條的密度可達到理論值的85%以上。這種鎢條便可以用旋鍛方法加工成直徑為3mm左右的鎢杆,然後進一步用模子拉拔的方法加工成各種不同粗細的鎢絲。例如220V、15W的白熾燈用的鎢絲直徑約為15µm，而 10000W的溴鎢燈用的鎢絲直徑約為1.25mm。更細的鎢絲如 220V、10W的白熾燈鎢絲直徑約為12µm，則要採用電解腐蝕的方法來製作。
當鎢絲的直徑達到微米級時，用常規的卡尺很難精確地測定其直徑。因此,國際上通常將直徑在0.2mm以下的鎢絲用其切長為200mm絲段的重量來表示絲的粗細,例如上述15W白熾燈鎢絲的直徑可以用0.679mg/200mm來表示。
使用性能
包括高溫使用性能、室溫使用性能和絲徑的一致性。
①高溫使用性能。 白熾燈用鎢絲的工作溫度常在2300~2800℃之間，一般燈泡功率越大，燈絲的工作溫度也越高，由此可見，燈絲的工作溫度遠超過鎢絲的再結晶溫度，此時，燈絲在其自重的作用下，在兩掛鈎之間的絲段將產生下垂現象，嚴重時，燈絲可下垂到與燈泡的玻殼相碰。對於在鎢的粉末冶金過程中摻入了少量的鉀硅鋁的氧化物的摻雜鎢絲，雖然其最終的成品絲中的硅和鋁的含量只有百萬分之幾，鉀的含量也不過百萬分之幾十，但用這種摻雜鎢絲作的燈絲其下垂程度卻可以有極大的改善。其原因是由於摻雜鎢絲與未摻雜鎢絲再結晶的晶體結構有很大的差別。未摻雜鎢絲的再結晶晶體基本上是等軸晶體，而摻雜鎢絲的再結晶晶體結構是呈長條狀互相搭接的粗大晶粒。從金屬材料的高溫蠕變理論來看，這種粗長搭接結構的再結晶晶體結構能大大地提高其高溫抗下垂的能力。根據70年代進行的一系列的透射電鏡和俄歇能譜儀的研究分析表明，這種摻雜鎢絲所特有的粗長搭接結構的再結晶晶體結構的生成與摻雜鎢絲中所含有的鉀有密切的關係。殘存在摻雜鎢條中的微量鉀在加工中形成與絲軸平行的鉀泡列，它阻礙再結晶過程中晶粒的橫向長大，因而生成粗長的搭接結構。[2]
白熾燈燈絲的下垂既與摻雜鎢絲中的添加元素含量及加工工藝有關，也與燈絲製作過程中的處理工藝有關。鎢絲在拉製成成品絲時保留了大量的內應力，在繞製成燈絲時又在鎢絲的截面上產生新的不均勻變形的內應力。這些內應力必須在燈絲裝架進入泡殼前加以完善的消除，否則燈泡在燃點開始的時候就會使燈絲扭曲、變形和下垂。燈絲的下垂會嚴重地降低燈泡的發光效率。
②室溫使用性能。鎢絲的室溫使用性能表現在繞絲性能上。鎢絲由於其加工流程長,如果工藝管理不善,則很容易使鎢絲產生很多細小裂紋或局部變脆，以致繞絲時很容易斷裂。由於裂紋所造成的繞絲斷裂斷口呈鬚毛狀，而由於絲材變脆所造成的斷口則呈現晶面閃光狀。
③絲徑的一致性。鎢絲絲徑一致性差是使白熾燈泡光電參數超差的一個重要原因，有的還會影響到燈泡的使用壽命。
應用
鎢絲除少量用作高溫爐的發熱材料、電子管的熱子和複合材料的加強筋等外，絕大部分都用於製作各種白
熾燈和鹵鎢燈的燈絲以及氣體放電燈的電極。對用作氣體放電燈陰極的鎢絲或鎢杆，為降低其電子逸出功，須加入0.5~3%的釷，稱為鎢釷絲。由於釷是一种放射性元素，污染環境，故有用鈰來代替釷作成鎢鈰絲或鎢鈰杆的。但鈰的蒸發率高，所以鎢鈰絲或鎢鈰杆只能用於小功率的氣體放電燈。
鎢絲一旦經高溫使用發生再結晶以後就變得很脆，在受衝擊或震動的情況下極易斷裂。在一些要求高可靠性的電光源產品中，為防止燈絲的斷裂，常在摻雜鎢絲中加入3~5%的錸，稱為鎢錸絲，它可以使鎢的延脆轉變溫度下降到室溫或室溫以下。這是一種很奇特的錸效應，至今還未發現一種元素能代替錸，在鎢中產生同樣效應。
鎢在常溫下有較好的耐酸、鹼能力，但在潮濕的空氣中易被氧化，所以細鎢絲不能在潮濕環境中貯存過久。另外鎢在1200℃上下就開始與碳起反應生成鎢的碳化物，所以對燈絲的燒氫處理要注意這個問題，否則鎢與其表面的石墨潤滑劑起反應，則燈絲就要變脆斷裂。
熱輻射
物體熱輻射會產生各種不同頻率(波長)的電磁波。對於鎢絲而言，射入表面的電磁波幾乎百分之百會被吸收。(吸收與輻射係數為1)對於鎢絲而言，射入表面的電磁波幾乎百分之百會被吸收(吸收與輻射係數為1)因此其熱輻射接近頻譜只與溫度有關的黑體輻射。因此其熱輻射接近頻譜只與溫度有關的黑體輻射。[1]
鎢絲燈
節能燈的兩極是普通的鎢絲鎢絲通，發熱後，就能發射出電子，在燈管兩側加上比較高的電壓,形成電場，這些電子就會在燈管里被加速，形成有一定速度和能量的電子流，燈管是被抽成真空的，裡面充有汞，就
是水銀電子流中的電子以一定速度打在汞原子上，使汞原子受到激發，變成激發狀態的電離子，稱為發生了階躍，激發狀態的汞過了很短的時間就自發地回落到原來的狀態。同時釋放出紫外線光，紫外線光不能用來照明。常見的節能燈管有一般的普通燈管及漸為主流的三基色燈管，和白熾燈泡相比都有省電的優點。所不同的是普通燈管的顯色性偏低，而三基色的燈管則呈現出自然的陽光色，並且在顯色性及光效率上都更勝過一般的普通燈管。節能燈光源都含有汞。由於汞的沸點很低，在常溫下即可蒸發，廢棄的熒光燈管破碎後，立即向周圍散發汞蒸氣，瞬時可使周圍空氣中的汞濃度達到每立方米10~20毫克，國家規定的汞在空氣中的最高允許濃度為每立方米0.01毫克。汞進入人體後很難被排除。
1、生產過程中和使用廢棄後有汞污染，西方國家對汞污染是相當的重視。
2、由於是玻璃製品,易破碎，不好運輸。不好安裝。
3、其耗電量還是嫌大了些。
4、容易損壞，壽命短,節能不省錢這句話就是它的最好寫照。
區別鏑
最簡單的方法:有兩種材料做的燈有很大的區別，鏑燈色色溫大概是5600，上下會有浮動，因為燈泡老化
什麼的，一般都在5600K左右。鎢絲燈的色溫是3200K!這是二者最大的區別，鏑燈是白光，鎢絲燈是黃光，鏑燈用得多，型號不一樣,，以ARR的燈具為準，鏑燈包括:200W、575W、2000W、2500W、4000W、6000W、12000W還有新型的PAR燈，也屬於鏑燈類,200PAR、575PAR、1200PAR、4000PAR、6000PAR、12000PAR鎢絲燈包括:50W、300W、650W、1000W、2000W、5000W、24000W!
發展歷史
鎢絲工業的發展從一開始就是同照明燈泡工業緊密聯繫在一起的。1878年，愛迪生(T.A.Edison)發明了碳絲燈泡。但這種燈泡存在着嚴重的缺點，主要是壽命太短。將近20年後(1897年)，碳絲被鋨絲和鉭絲所取代，但由於Os、Ta熔點較低，因而工作溫度和光效低。
1879年愛迪生曾經試用碳燈絲且使用了數百小時。雖然"碳"有極高的熔點 (3550℃)，但是卻有着低的"升華"溫度。在低溫時直接由固體升華為氣態，因此很容易消耗，使用壽命短。而且必須完全隔絕空氣(會在空氣內燃燒)。目 前幾乎都是使用熔點為(3410℃)的鎢絲，優點是低於熔點時其"升華"的速率較低。因此可以加熱到較"碳絲"更高的溫度。鎢絲一樣會在空氣中燃燒，因此需要燈泡抽成真空。
為了避免燈絲的升華，燈泡內注入了惰性氣體，這些氣體主要為氬氣(argon)並且不包含氧氣。藉由碰撞使部份氣化的鎢原子能夠重回燈絲。雖然惰性氣體增 加了燈絲的使用壽命，但是也付出了一些代價。原本真空的燈泡內由於惰性氣體的存在增加了熱的傳導與對流，帶走了能量，於是降低了平衡的溫度。升華的鎢氣於 惰性氣體內形成微弱的粒子也藉由對流在燈泡內表面形成黑點。
1903年，根據傑司特(A.Just)和漢納門(F.Hannaman)的專利，匈牙利首次製造出鎢燈絲。它是將碳絲在含有自由氫的鎢的鹵氧化物蒸汽中通過電流加熱到高溫，使碳完全被鎢置換。這樣製得的白熾燈絲或多或少地含有碳，不僅脆性相當嚴重，而且燈泡在使用時，燈絲不斷緻密化，因而燈絲的電參數會發生變化。
1904年，傑司特和漢納門認識到了碳對脆性的影響，採用無碳的粘結劑與鎢的化合物混合，再擠壓成絲，然後在氫中加熱還原成金屬。這種方法製得的鎢絲非常脆，但由於它的光效要好得多，還是取代了碳絲、鋨絲和鉭絲用於製作燈泡。
上述這些方法都不能製備細鎢絲。為了解決這個問題，1907年，一種低鎳含量的鎢合金問世，它是通過機械加工方法製備的，但是嚴重的脆性妨礙了它的應用。直到1909年，美國通用電器公司的庫利奇(w.D.Coolidge)通過粉末冶金法製得鎢坯條，再利用機械加工生產出在室溫下具有延性的鎢絲，從而奠定了鎢絲加工業的基礎，也奠定了粉末冶金的基礎。
然而這種"延性"鎢燈絲在燈泡點燃後表現出明顯的脆性。1913年，平奇(Pintsch)發明了釷鎢絲(ThO2的含量為1%~2%)，從而使白熾燈絲的脆性大大降低。起初，燈絲的下垂(見鎢絲的抗下垂性能)並不是一個問題，因為此時的燈絲是直絲，但1913年以後，蘭米爾(Langmuir)將直絲改為螺旋絲，這樣，當燈泡使用時，高的工作溫度和自重的作用使燈絲下垂，因而純鎢和釷鎢都難以滿足使用要求。
為了解決鎢絲下垂和壽命短等問題，1917年，柏斯(A.Pacz)發明了高溫下"不變形"的鎢絲。起初，他在製備純鎢時採用耐火坩堝焙燒WO3，無意中發現用這種WO3還原所得鎢粉製成的鎢絲螺旋，經再結晶後異常神秘地不再下垂。隨後，經過218次反覆實驗驗證，他終於發現在鎢酸(WO3·H2O)中添加鉀和鈉的硅酸鹽，經過還原、壓制、燒結、加工等製得的鎢絲，再結晶後形成相當粗的晶粒結構，既不軟又抗下垂，這是最早的不下垂鎢絲。柏斯的發現奠定了不下垂鎢絲的生產基礎，直到現在美國仍稱不下垂鎢絲為"218鎢絲"，以紀念柏斯的這項重大發現。
不過，最早生產的不下垂鎢絲的脆性比釷鎢絲嚴重，以致有些燈泡廠堅持使用釷鎢絲作燈絲。但隨着不下垂鎢絲生產工藝的不斷發展和完善，人們逐漸認識到在氧化鎢中同時添加K、Si、Al的化合物，可以使鎢燈絲在高溫下具有良好的抗下垂性能，同時經再結晶後又具有滿意的室溫延性。這就是現在人們常說的"AKS鎢絲"，即"不下垂鎢絲"或"摻雜鎢絲"，米爾摻chan納(T.Millner)在1931年將這種改進的不下垂效應稱為"GK效應"。