Lamp Materials: A Comprehensive Guide Materialak iluminazioa: Orotariko gida

Lampara bat bate da argi sortzeko erabiltzen den tresna, wicka kontzertibleko material batean moztuna edo gas eta elektrikoko lamparak bezalako beste argi sortzaile tresnak dituena. Lamparak gutxienez 70.000 BCEko aldean sortu ziren eta denbora egin arte material eta diseinu desberdinetan evoluzionatu dira. Artikulu honetan, lampara bat eraikitzeko erabilitako materialen mota desberdinei eta euren ezaugarri eta funtzioei buruz ikusiko dugu.

Zer da Lampara Materiala?

Lampara materiala edozein substanzia da, lampara bat edo bere osagaiak eraikitzeko erabiliz. Lampara materialak bi kategoria nagusitan sailkatu daitezke: isolamendu materialak eta konduktore materialak. Isolamendu materialak hauek dira, elektrikoa ez duten pasatzen, hala nola kristal, keramika eta plastikoak. Konduktore materialak hauek dira, elektrikoa uzten dituztenei, hala nola metal eta aleazioak.

Isolamendu materialak erabiltzen dira lamparen barrutegia edo ingurua formatzeko, argi iturburuak kanpo faktoreetatik babesteko eta argiaren kolorea eta kalitatea eragiten duena. Konduktore materialak erabiltzen dira filamentoa, elektrodea, wirea eta oinarria edo amaierako kapila formatzeko, elektrikoen konektibitatea eta argi iturburuarentzako laguntza ematen dutena.

Lampara Materialen Mota

Askotan erabiltzen diren lampara materialen mota asko daude, helburu eta aplikazio desberdinetarako. Batzuen artean, arrakasta gehienetan:

Kristal

Kristala transparente materiala da, hondartzazko silika edo silica batera gehituta eta beste elementu batzuekin. Kristala askotan erabiltzen da lamparen barrutegia edo ingurua bezala, maiztasun eta presio altuetan agertzen diren garrantzitsuen bat izanik eta forma eta kolore desberdinetan moldatu ahal izateagatik. Kristala argia gutxituz transmititu dezake, eta kimikoki inertea eta korrosioarekiko erresistentza handia du.

Lamparak erabiltzen diren kristalen mota batzuk:

• Soda-lime silicate kristala: Hau da kristal mota arrunta, errekalte puntua txikia duena eta filamentu-lamparak erabiltzen dena. Silika %67 du, soda oxide, kalkulo oxide eta beste gehigarri batzuekin.

• Lead-alkali silicate kristala: Hau da kristal mota bat, elektrikoko resistentzia handiagoa duena soda-lime kristalari nazterako, eta erabiltzen da bulboaren barruan. Plomo oxide, potasio oxide eta beste gehigarri batzuekin.

• Borosilicate kristala: Hau da kristal mota bat, tenperatura handiagoa eta azaleraren hazkunde-konstante txikiagoa duena soda-lime kristalari nazterako, eta watt altuagoko lamparak, zinemako proiektoreek erabiltzen dutena. Boron oxide, aluminium oxide eta beste gehigarri batzuekin.

• Alumina silicate kristala: Hau da kristal mota bat, termikoki beroa txikiagoa duena borosilicate kristalari nazterako, baina indize refraktsiboa handiagoa, eta watt baxuko lamparak argi handiagoa duenak erabiltzen dutena. Alumina, magnesia eta beste gehigarri batzuekin.

• Kvarz: Hau da kristal mota bat, silika puroz edo silicon dioxidez egina, errekalte puntua altu eta transparentzia handia dituena. Erabiltzen da tungsten halogen lamparak, tenperatura altu askotan funtzionatzen direnak. Ez ditu beste metal guztien aurpegian.

• Sodium-resistant kristala: Hau da kristal mota bat, sodium vapor lamparak erabiltzen dena, argi intentsiboa sortzen dutena sodium vapora ionizatuta. Sodium vaporra ekintza reduktiboa du, eta kristal normalak urrutian beltzagarri ahal du. Sodium-resistant kristalak silika txiki bat edo beste oxido batzuk ditu horren efektua saihesteko.

Keramika

Keramika non-metalikoko materiala da, argilo edo beste inorganiko elementu batzuekin egina, hitzirik eta indurtuz. Keramika moldatu daiteke forma eta tamainu desberdinetan, eta optikoki propietate desberdinak izan dezakete, hala nola transparentzia edo transluzentzia. Keramika ere uhin-tenperatura eta presio altuak suporta dezakete, eta kimikoki estabilerak eta korrosioarekiko erresistentziak izan dezakete.

Lamparak erabiltzen diren keramiken mota batzuk:

• Polycrystalline metal oxide keramika: Hauek dira alumina, magnesia edo metal oxiden berriak, hitzirik eta sintering-erantzuten diren polycrystalline gorputzak. Keramika hau transparente edo transluzente izan daitekeen porositatea eta grain sizearen arabera. Erabiltzen dira presio altuko lamparak, sodium vapor lamparak edo metal halide lamparak, argi transmisio handiagatik.

• Conventional keramika: Hauek dira argilo edo beste natural elementu batzuekin, urarekin batuta eta modu desideratuan moldatuta, hitzirik ondoren. Porcelana eta steatite barne hartzen dira.

• Porcelana: Hau da keramika mota bat, kaolin argiloa feldspar, kvarz eta beste gehigarri batzuekin batuta. Indarraren mekanikoa, termikoko shock resistancea, elektrikoko insulation propertya eta moisture resistancea onak ditu. Oinarri edo amaierako kapilak egiteko erabiltzen da.

• Steatite: Hau da keramika mota bat, talc argiloa batuta eta beste gehigarri batzuekin. Propietate hobirak ditu porcelana baino elektrikoko resistentziaren, termikoko conductividadaren, dielectric strengtharen eta dimensional stabilityaren arabera. Insulator edo supportak egiteko erabiltzen da.

Metal

Metal elementu bat edo aleazio bat da, elektrikoko konduktibitatea eta termikoko konduktibitatea handia dituena. Metal erabiltzen da lamparak, elektrikoko konektibitatea eta argi iturburuaren laguntza emateko, eta argiaren gainean islatzea edo difusiona eman dezakeen, bere gainaldearen arabera. Metal ere formatu desberdinetan eta tamainuetan moldatu daiteke casting, forging, machining edo welding bidez.

Lamparak erabiltzen diren metalen mota batzuk:

• Tungsteno: Hau da elementu bat, errekalte puntua altu (3422°C) eta tensile indarra (1510 MPa) dituena. Erabiltzen da incandescent lamparak egiteko filamentoa egiteko, fine wires bezala eta iron edo molybdenum mandrels inguruan coil bat eginez. Tungsteno filamentoak indarra handia dute heat eta evaporationarekiko, baina high voltage behar dituzte funtzionatzeko.

• Molybdenum: Hau da elementu bat, errekalte puntua altu (2610°C) baina tensile indarra (638 MPa) tungstenoaren baino txikiagoa. Erabiltzen da filamenduaren supportak edo lead-in wires egiteko, eta arc lamparak elektrodak egiteko. Molybdenum glass batzuekin similar coefficient of expansiona du, eta horrek tight seals formatzeko ahalbidetzen dio.

• Nikel: Hau da elementu bat, errekalte puntua (1455°C) eta tensile indarra (758 MPa) moderatua. Erabiltzen da iron edo steel komponenteak electroplateatzeko, indarra eta elastikotasuna handitzeko. Nikel ere korrosio eta oxidationarekiko erresistentzia handia du. Lead-in wires edo bimetalic strips egiteko erabiltzen da.

• Aluminium: Hau da elementu bat, errekalte puntua (660°C) baina tensile indarra (310 MPa) altua. Gehienbat erraza eta odoltsua (2.7 g/cm3) da. Korrosioaren erresistentzia handia du gainaldearen gaineko oxide layer bat delako. Aluminium eskuragarria eta prezioan barata. Caps edo reflectors egiteko erabiltzen da.

• Steel: Hau da iron alloya carbon eta beste elementu batzuekin, hala nola manganese edo chromium. Steel-en errekalte puntua (1370°C – 1530°C) aldaketak ditu, baina tensile indarra (400 MPa – 2000 MPa) altua. Steel ere ductility eta malleability onak ditu. Steel sheet indarra handia du baina kostua txikia da besteen artean. Steel sheets hot-rolled edo cold-rolled izan daitezke, thickness eta surface finisharen arabera. Steel sheets porcelain enamel-coated izan daitezke, appearance edo corrosion resistancea hobetzeko.

• Stainless steel: Hau da iron alloya chromium (12% – 30%) eta beste elementu batzuekin, hala nola nickel edo molybdenum. Stainless steel chromium oxide layer bat du, korrosioaren erresistentzia handia du. Stainless steel ere mechanical properties onak ditu, hala nola indarra (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), eta thermal shock resistance (>800°C). Stainless steel erabiltzen da luminaires espazioan, batez ere kanpoan, korrosio atmosfera exposizioa izan daitekeen lekuetan.

• Kupre: Hau da elementu bat, elektrikoko konduktibitatea (59.6 MS/m) eta termikoko konduktibitatea (401 W/mK) altua. Kuprea ere ductile eta malleablea da eta formatu desberdinetan moldatu daiteke. Kuprea erabiltzen da conductors, bus bars, switch gears, lead-in wires, eta arc lamparak elektrodak egiteko. Kuprea ere korrosioaren erresistentzia handia du, batez ere seawaterrekin.

• Non-ferrous alloys: Hauek dira iron elementu handia ez duten aleazioak, hala nola bronze, brass, edo solder.

• Bronze: Hau da copper eta tin alloya, beste elementu batzuekin, hala nola zinc edo phosphorus. Bronze mechanical properties onak ditu, hala nola indarra (200 MPa – 1200 MPa), hardness (60 HB – 250 HB), ductility (3% – 40%), eta toughness (25 J – 200 J). Bronze ere korrosioaren erresistentzia handia du, batez ere seawater eta acidic solutionsrekin. Bronze erabiltzen da special luminaires espazioan, kolore atractiboa izan daitekeen.

• Brass: Hau da copper eta zinc alloya, beste elementu batzuekin, hala nola lead edo nickel. Brass mechanical properties onak ditu, hala nola indarra (200 MPa – 900 MPa), hardness (50 HB – 200 HB), ductility (10% – 50%), eta toughness (30 J – 150 J). Brass ere korrosioaren erresistentzia handia du, batez ere seawater eta alkaline solutionsrekin. Brass erabiltzen da special luminaires espazioan, kolore atractiboa izan daitekeen.

• Solder: Hau da tin eta lead alloya, beste elementu batzuekin, hala nola silver edo antimony. Solder errekalte puntua (183°C – 232°C) txikia eta wettability handia du, metal gainaldeetara errekonoztu dezakeen. Solder erabiltzen da metal komponenteak elkar lotzeko, melting eta solidifying bidez. Solder erabiltzen da lamp caparen amaieran elektrikoko konektibitatea emateko.

• Getter material: Hau da material bat, gas impurities absorbitzeko, operazioan sortzen direnak, lamparen performancea jaitsi dezaketen. Gas impurities oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, hydrogen, water vapor, eta besteen barne dira. Getter materiala sheet, wire, edo surface deposit formatan izan daiteke eta heating edo ultraviolet light exposure bidez aktibatu daiteke. Getter materials batzuk lamparak erabiltzen dituzte:

• Barium: Hau da elementu bat, oxygen eta nitrogenarekiko affinity handia duena eta stable compounds formatzeko. Barium metallic getter material gisa erabiltzen da incandescent lamps eta fluorescent lamps.

• Tantalum: Hau da elementu bat, oxygen eta nitrogenarekiko affinity handia duena eta stable compounds formatzeko. Tantalum metallic getter material gisa erabiltzen da tungsten halogen lamps eta metal halide lamps.

• Titanium: Hau da elementu bat, oxygen eta nitrogenarekiko affinity handia duena eta stable compounds formatzeko. Titanium metallic getter material gisa erabiltzen da sodium vapor lamps eta mercury vapor lamps.

• Niobium: Hau da elementu bat, oxygen eta nitrogenarekiko affinity handia duena eta stable compounds formatzeko. Niobium metallic getter material gisa erabiltzen da sodium vapor lamps eta mercury vapor lamps.

• Zirconium: Hau da elementu bat, oxygen eta nitrogenarekiko affinity handia duena eta stable compounds formatzeko. Zirconium metallic getter material gisa erabiltzen da sodium vapor lamps eta mercury vapor lamps.

• Barium-tantalum-titanium alloy: Hau da barium, tantalum, eta titanium alloya, oxygen eta nitrogenarekiko affinity handia duena eta stable compounds formatzeko. Alloy hau metallic getter material gisa erabiltzen da sodium vapor lamps eta metal halide lamps.

• Red phosphorus: Hau da non-metallic elementu bat, oxygen eta water vaporarekiko affinity handia duena eta stable compounds formatzeko. Red phosphorus non-metallic getter material gisa erabiltzen da incandescent lamps eta fluorescent lamps.

Amaitzea