Материалите за лампи: Пълна ръководство
Лампата е устройство, което произвежда осветление чрез използване на въгленка, намираща се в горив материал, или други светещи инструменти като газови и електрически лампи. Лампите са изобретени най-рано от 70 000 г. пр.н.е. и с течение на времето са се развивали, за да използват различни материали и дизайни. В тази статия ще разгледаме различните видове материали, използвани за строителството на лампи, и техните свойства и функции.
Какво е материал за лампи?
Материал за лампи е всеки материал, който се използва за конструиране на лампа или нейните компоненти. Материалите за лампи могат да бъдат класифицирани в две основни категории: изолиращи материали и проводящи материали. Изолиращите материали са тези, които не позволяват електрически ток да минава през тях, такива са стъклото, керамиката и пластмасата. Проводящите материали са тези, които позволяват електрическия ток да протича през тях, такива са металите и сплавите.
Изолиращите материали се използват за формиране на бариера или обвивката на лампата, които защитават източника на светлина от външни фактори и влияят върху цвета и качеството на светлината. Проводящите материали се използват за формиране на жицата, електродите, въвеждащите жици и основата или капачето на лампата, които предоставят електрическо свързване и подкрепа за източника на светлина.
Видове материали за лампи
Има много видове материали за лампи, използвани за различни цели и приложения. Някои от най-общи те са:
Стъкло
Стъклото е прозрачен материал, направен от затопено пясък или силиция, смесен с други вещества. Стъклото се използва широко като бариера или обвивка за лампи, тъй като може да издържа високи температури и налягане и може да бъде оформено в различни форми и цветове. Стъклото може също да предава светлина с минимална загуба или деформация и може да бъде химически инертно и устойчиво към корозия.
Някои от видовете стъкло, използвани за лампи, са:
Сода-известково силикатно стъкло: Това е най-общият вид стъкло, което има ниска точка на топене и се използва за жицови лампи. То съдържа около 67% силиция, заедно с оксид на натриум, оксид на калций и други добавки.
Оловно-алкално силикатно стъкло: Това е вид стъкло, което има по-висока електрическа съпротивителност от сода-известковото стъкло и се използва за вътрешната част на колбата. То съдържа оксид на олово, оксид на калий и други добавки.
Боросиликатно стъкло: Това е вид стъкло, което има по-висока температурна съпротивителност и по-нисък коефициент на термично разширение от сода-известковото стъкло и се използва за лампи с по-висока мощност, такива като проектори за кино. То съдържа оксид на бор, оксид на алюминий и други добавки.
Алуминиево силикатно стъкло: Това е вид стъкло, което има по-ниска термична ударица от боросиликатното стъкло, но по-висок показател на пречупване и се използва за лампи с ниска мощност, но висок изход на светлина. То съдържа алуминий, магнезий и други добавки.
Кварц: Това е вид стъкло, направено от чиста силиция или диоксид на силиций, което има много висока точка на топене и прозрачност. То се използва за вольфрам-галогенни лампи, които работят при много високи температури. То съдържа само следове от други метали и хидроксили.
Устойчиво на натрий стъкло: Това е специално проектирано стъкло за натриеви парови лампи, които произвеждат интензивна светлина чрез йонизация на натриев пара. Натриевият пар има мощна редуцираща собственост, която може да причини бързо потъмняване на нормалните стъкла. Устойчивото на натрий стъкло съдържа малко количество силиция или други лесно редуциращи оксиди, за да предотврати този ефект.
Керамика
Керамиката са неметални материали, направени от глина или други неорганични вещества, които се затопяват и зехтиняват. Керамиката се използва за лампи, тъй като може да бъде формирана в различни форми и размери и може да има различни оптични свойства, като прозрачност или полупрозрачност. Керамиката може също да издържа високи температури и налягане и може да бъде химически стабилна и устойчива към корозия.
Някои от видовете керамика, използвани за лампи, са:
Поликристални метални оксидни керамиката: Това са керамиката, направени от метални оксиди, такива като алуминий, магнезий или редки земи, които се затопяват и синтерират, за да се формират поликристални тела. Тези керамиката могат да бъдат прозрачни или полупрозрачни, в зависимост от порестостта и размера на зърната. Те се използват за лампи под високо налягане, такива като натриеви парови лампи или метало-галогенни лампи, които изискват висока светлина.
Традиционни керамиката: Това са керамиката, направени от глина или други естествени вещества, които се смесват с вода и оформят в желаните форми, преди да бъдат изгорени. Те включват фарфор и стеатит.
Фарфор: Това е вид керамика, направена от каолинова глина, смесена с фелдспат, кварц и други добавки. Тя има добра механична сила, термична ударица, електрическа изолация и влагоустойчивост. Използва се за изграждане на основи или капачета за лампи.
Стеатит: Това е вид керамика, направена от талк, смесен с глина и други добавки. Тя има по-добри свойства от фарфора по отношение на електрическата съпротивителност, термичната проводимост, диелектричната сила и размерна стабилност. Използва се за изграждане на изолатори или подпори за лампи.
Метал
Металът е елемент или сплав, който има висока електрическа и термична проводимост. Металът се използва за лампи, тъй като може да предостави електрическо свързване и подкрепа за източника на светлина, както и да рефлектира или дифузира светлина, в зависимост от повърхностната му отделка. Металът може също да бъде оформен в различни форми и размери чрез леене, ковка, механообработка или сваряване.
Някои от видовете метал, използвани за лампи, са:
Вольфрам: Това е елемент, който има много висока точка на топене (3422°C) и тензилна сила (1510 MPa). Използва се за изграждане на жици за жикови лампи, като го преобразуват в тънки жици и ги свиват около железни или молибденови мандрели. Жиците от вольфрам имат висока съпротивителност към топлина и изпаряване, но също изискват високо напруга, за да работят.
Молибден: Това е елемент, който има висока точка на топене (2610°C), но по-ниска тензилна сила (638 MPa) от вольфрама. Използва се за изграждане на подпори или въвеждащи жици за жици, както и електроди за дъгови лампи. Молибденът има сходен коефициент на разширяване с някои видове стъкло, което му позволява да формира тесни печати с тях.
Никел: Това е елемент, който има умерена точка на топене (1455°C) и тензилна сила (758 MPa). Използва се за електрооблицовка на железни или стоманени компоненти, за да се увеличи твърдостта и еластичността им. Никелът също има висока съпротивителност към корозия и оксидация. Използва се за изграждане на въвеждащи жици или биметални ленти, за стартери.
Алуминий: Това е елемент, който има ниска точка на топене (660°C), но висока тензилна сила (310 MPa). Той също е лек (2.7 g/cm3) и немагнитен. Има висока съпротивителност към корозия благодарение на тънкия оксиден слой върху повърхността му. Алуминият е лесно достъпен и евтин. Използва се за изграждане на капаци или рефлектори за лампи.
Стомана: Това е сплав на железо с въглерод и други елементи, такива като манган или хром. Стоманата има променлива точка на топене (1370°C – 1530°C) в зависимост от състава, но висока тензилна сила (400 MPa – 2000 MPa). Стоманата също има добра дуктилност и молебилност. Стоманените плочи имат висока сила, но ниска цена в сравнение с други метали. Стоманените плочи могат да бъдат горещо или студено ролирани, в зависимост от толщината и повърхностната отделка. Стоманените плочи могат също да бъдат покрити с фарфорова емайл, за да се подобри външният им вид или съпротивителността към корозия.
Ръждестойка стомана: Това е сплав на железо с хром (12% – 30%) и други елементи, такива като никел или молибден. Ръждестойката стомана има висока съпротивителност към корозия благодарение на оксидния слой на повърхността. Ръждестойката стомана също има добра
