Mga Materyales sa Lampe: Isang Komprehensibong Gabay
Ang usa ka lampara mao ang maong device nga molukob og ilaw pinaagi sa paggamit og wick nga gibulag sa combustible nga materyales o uban pang light-producing instruments sama sa gas ug electric lamps. Ang mga lampara mao ang nailhan gikan pa sa 70,000 BCE ug nag-evolve sa panahon aron gamiton ang iba't ibang materyales ug disenyo. Sa karon nga artikulo, atong i-explore ang iba't ibang klase sa materyales nga gamiton sa pagtukod og lampara, ug ang ilang mga katangian ug kalihukan.
Unsa ang Materyal sa Lampara?
Ang materyal sa lampara mao ang bisan unsa nga materyal nga gamiton sa pagtukod sa lampara o sa iyang mga komponente. Ang mga materyal sa lampara mahimong iklasipika sa duha ka pangunohan nga kategoriya: insulating materials ug conducting materials. Ang insulating materials mao ang mga materyal nga dili mogahin og electric current sa ilang mga lawas, sama sa glass, ceramics, ug plastics. Ang conducting materials mao ang mga materyal nga mogahin og electric current sa ilang mga lawas, sama sa metals ug alloys.
Ang insulating materials gamiton sa pagtukod sa barrier o enclosure sa lampara, nga protektahan ang light source gikan sa eksternal nga mga factor ug mag-influensya sa kulay ug kalidad sa ilaw. Ang conducting materials gamiton sa pagtukod sa filament, electrode, lead-in wire, ug base o end cap sa lampara, nga maghatag og electrical connection ug suporta alang sa light source.
Klase sa Materyal sa Lampara
Adunay daghang klase sa materyal sa lampara nga gamiton alang sa iba't ibang kalihukan ug aplikasyon. Ania ang pipila ka labing common nga materyal:
Glass
Ang glass mao ang transparent na materyal nga gihimo gikan sa melted sand o silica mixed sa uban pang mga materyal. Ang glass gigamit isip barrier o enclosure sa lampara, tungod kay makapakigsuroy sa mataas nga temperatura ug presyon ug mahimo usab ishap sa iba't ibang form ug kulay. Ang glass makapadala og ilaw ngadto sa minimum nga loss o distortion, ug chemically inert ug resistant sa corrosion.
Ang pipila ka klase sa glass nga gamiton sa lampara mao ang:
Soda-lime silicate glass: Kini ang labing common nga klase sa glass, nga adunay kaayo nga melting point ug gamiton sa filament lamps. Adunay 67% silica, sama sa sodium oxide, calcium oxide, ug uban pang additives.
Lead-alkali silicate glass: Kini ang klase sa glass nga adunay mas taas nga electrical resistivity kaysa sa soda-lime glass, ug gamiton sa inner portion sa bulb glass. Adunay lead oxide, potassium oxide, ug uban pang additives.
Borosilicate glass: Kini ang klase sa glass nga adunay mas taas nga temperature resistance ug mas baba nga thermal expansion coefficient kaysa sa soda-lime glass ug gamiton sa higher-wattage lamps, sama sa cinema projectors. Adunay boron oxide, aluminum oxide, ug uban pang additives.
Alumina silicate glass: Kini ang klase sa glass nga adunay mas baba nga thermal shock resistance kaysa sa borosilicate glass pero mas taas nga refractive index ug gamiton sa low-wattage lamps nga adunay taas nga light output. Adunay alumina, magnesia, ug uban pang additives.
Quartz: Kini ang klase sa glass nga gihimo gikan sa pure silica o silicon dioxide, nga adunay kaayo nga mataas nga melting point ug transparency. Gamiton sa tungsten halogen lamps, nga operasyon sa kaayo nga mataas nga temperatura. Adunay lang trace amounts sa uban pang metals ug hydroxyl groups.
Sodium-resistant glass: Kini ang klase sa glass nga specially designed alang sa sodium vapor lamps, nga molukob og intense light pinaagi sa pag-ionize sa sodium vapor. Ang sodium vapor adunay powerful reducing property nga makapudot sa rapid blackening sa normal nga glasses. Ang sodium-resistant glass adunay small amounts sa silica o uban pang readily reducing oxides aron maprevent kini nga epekto.
Ceramics
Ang ceramics mao ang non-metallic na materyal nga gihimo gikan sa clay o uban pang inorganic substances nga heated ug hardened. Ang ceramics gigamit sa lampara tungod kay mahimo ishap sa iba't ibang form ug size ug adunay iba't ibang optical properties, sama sa transparency o translucency. Ang ceramics makapakigsuroy sa mataas nga temperatura ug presyon ug chemically stable ug resistant sa corrosion.
Ang pipila ka klase sa ceramics nga gamiton sa lampara mao ang:
Polycrystalline metal oxide ceramics: Kini ang ceramics nga gihimo gikan sa metal oxides sama sa alumina, magnesia, o rare earth oxides, nga heated ug sintered aron mabuo ang polycrystalline bodies. Kini nga ceramics mahimo transparent o translucent depende sa ilang porosity ug grain size. Gigamit sa high-pressure lamps sama sa sodium vapor lamps o metal halide lamps, nga nanginahanglan og taas nga light transmission.
Conventional ceramics: Kini ang ceramics nga gihimo gikan sa clay o uban pang natural nga substances nga mixed sa tubig ug shaped sa desired forms sa dihang fire. Inkluso ang porcelain ug steatite.
Porcelain: Kini ang klase sa ceramic nga gihimo gikan sa kaolin clay mixed sa feldspar, quartz, ug uban pang additives. Adunay good mechanical strength, thermal shock resistance, electrical insulation property, ug moisture resistance. Gamiton sa pagbuhat sa bases o end caps sa lampara.
Steatite: Kini ang klase sa ceramic nga gihimo gikan sa talc mixed sa clay ug uban pang additives. Adunay mas maayo nga properties kaysa sa porcelain sa terms sa electrical resistivity, thermal conductivity, dielectric strength, ug dimensional stability. Gamiton sa pagbuhat sa insulators o supports sa lampara.
Metal
Ang metal mao ang element o alloy nga adunay taas nga electrical conductivity ug thermal conductivity. Ang metal gigamit sa lampara tungod kay makapahatag og electrical connection ug support sa light source, sama sa reflect o diffuse light depende sa iyang surface finish. Ang metal mahimo ishap sa iba't ibang form ug size pinaagi sa casting, forging, machining, o welding.
Ang pipila ka klase sa metal nga gamiton sa lampara mao ang:
Tungsten: Kini ang element nga adunay kaayo nga mataas nga melting point (3422°C) ug tensile strength (1510 MPa). Gamiton sa pagbuhat sa filaments sa incandescent lamps pinaagi sa pag-drawing niini isip thin wires ug coiling niini sa iron o molybdenum mandrels. Ang tungsten filaments adunay taas nga resistance sa heat ug evaporation, pero nanginahanglan og taas nga voltage aroon mopasabot.
Molybdenum: Kini ang element nga adunay taas nga melting point (2610°C) pero mas baba nga tensile strength (638 MPa) kaysa tungsten. Gamiton sa pagbuhat sa supports o lead-in wires sa filaments, sama sa electrodes sa arc lamps. Ang molybdenum adunay similar coefficient of expansion sa pipila ka klase sa glass, nga makaporma og tight seals sa ilang mga lawas.
Nickel: Kini ang element nga adunay moderate melting point (1455°C) ug tensile strength (758 MPa). Gamiton sa electroplate sa iron o steel components aron makataas ang ilang hardness ug elasticity. Ang nickel adunay taas nga resistance sa corrosion ug oxidation. Gamiton sa pagbuhat sa lead-in wires o bimetallic strips, para sa starters.
Aluminum: Kini ang element nga adunay baba nga melting point (660°C) pero taas nga tensile strength (310 MPa). Mas lightweight (2.7 g/cm3) ug non-magnetic. Adunay taas nga corrosion resistance tungod sa thin oxide layer sa iyang surface. Ang aluminum easy available ug murang sa presyo. Gamiton sa pagbuhat sa caps o reflectors sa lampara.
Steel: Kini ang alloy sa iron sa carbon ug uban pang elements sama sa manganese o chromium. Ang steel adunay variable melting point (1370°C – 1530°C) depende sa iyang composition pero taas nga tensile strength (400 MPa – 2000 MPa). Ang steel adunay good ductility ug malleability. Ang steel sheet adunay taas nga strength pero baba nga cost kaysa sa uban pang metals. Ang steel sheets mahimo hot-rolled o cold-rolled, depende sa ilang thickness ug surface finish. Ang steel sheets mahimo coated sa porcelain enamel aron mapauswag ang ilang appearance o corrosion resistance.
Stainless steel: Kini ang alloy sa iron sa chromium (12% – 30%) ug uban pang elements sama sa nickel o molybdenum. Ang stainless steel adunay taas nga corrosion resistance tungod sa iyang chromium oxide layer sa iyang surface. Ang stainless steel adunay good mechanical properties sama sa strength (515 MPa – 1035 MPa), hardness (95 HRB – 40 HRC), ductility (45% – 60%), toughness (100 J – 225 J), fatigue resistance (275 MPa – 690 MPa), creep resistance (35 MPa – 200 MPa), wear resistance (0.04 g – 0.4 g), abrasion resistance (0.2 mm – 1 mm), erosion resistance (0.02 mm – 0.2 mm), cavitation resistance (0 mm – 0.05 mm), pitting resistance (0 mm – 0 mm), stress corrosion cracking resistance (0 mm – 0 mm), intergranular corrosion resistance (0 mm – 0 mm), galvanic corrosion resistance (0 mV – +50 mV), fretting corrosion resistance (0 mg – <1 mg), hydrogen embrittlement resistance (>100 MPa), sulfide stress cracking resistance (>100 MPa), carburization resistance (>100 MPa), nitriding resistance (>100 MPa), oxidation resistance (>1000°C), sulfidation resistance (>800°C), carburization resistance (>800°C), nitriding resistance (>800°C), decarburization resistance (>800°C), scaling resistance (>800°C), spalling resistance (>800°C), embrittlement resistance (>800°C), ug thermal shock resistance (>800°C). Ang stainless steel gamiton sa luminaires, lalo na sa outdoor ones, diin adunay chance sa exposure sa corrosive atmospheres.
Copper: Kini ang element nga adunay taas nga electrical conductivity (59.6 MS/m) ug thermal conductivity (401 W/mK). Ang copper adunay ductile ug malleable ug mahimo ishap sa iba't ibang form. Ang copper gamiton sa conductors, sama sa bus bars, switch gears, ug lead-in wires, sama sa electrodes sa arc lamps. Ang copper adunay good corrosion resistance, lalo na kon mayda seawater.
Non-ferrous alloys: Kini ang alloys nga wala adunay iron isip major component, sama sa bronze, brass, o solder.
Bronze: Kini ang alloy sa copper ug tin, sama sa varying proportions sa uban pang elements sama sa zinc o phosphorus. Ang bronze adunay good mechanical properties, sama sa strength (200 MPa – 1200 MPa), hardness (60 HB – 250 HB), ductility (3% – 40%), ug toughness (25 J – 200 J). Ang bronze adunay good corrosion resistance, lalo na kon mayda seawater ug acidic solutions. Ang bronze gamiton sa special luminaires nga adunay attractive color appearance.
Brass: Kini ang alloy sa copper ug zinc, sama sa varying proportions sa uban pang elements sama sa lead o nickel.
