חומרים לנורות: מדריך מקיף

מנורה היא מכשיר המפיק תאורה באמצעות פלך שטובל בחומר בעירה או כלים אחרים להפקת אור כגון מנורות גז ואלקטריות. מנורות נמצאו לפחות כבר לפני 70,000 שנה לפנה"ס והן התפתחו עם הזמן כדי להשתמש בחומרים ועיצובים שונים. במאמר זה נחקור את סוגי החומרים השונים המשמשים לבניית מנורה, ואת תכונותיהם ופונקציותיהם.

מהו חומר מנורה?

חומר מנורה הוא כל חומר המשמש לבניית מנורה או חלקיה. חומרי מנורה ניתן לחלק לשתי קטגוריות עיקריות: חומרים מבודדים וחומרים מוליכים. חומרים מבודדים הם אלה שאינם מאפשרים מעבר זרם חשמלי דרכם, כגון זכוכית, קרמיקה ופלסטיקים. חומרים מוליכים הם אלה שמאפשרים מעבר זרם חשמלי דרכם, כגון מתכות וצינורות.

חומרים מבודדים משמשים để ליצור מחיצה או מכל של המנורה, שמקנת הגנה על מקור האור מאינפלואנסות חיצוניות ומגיעה על צבע ואיכות האור. חומרים מוליכים משמשים לייצור הפלך, האלקטרודה, חוט הכניסה ובסיס המנורה או הכובע שלה, שמספקים חיבור חשמלי ותמיכה עבור מקור האור.

סוגי חומרים למנורה

ישנם סוגים רבים של חומרים למנורה המשמשים למטרות ושימושים שונים. חלק מהשכיחים ביותר הם:

זכוכית

זכוכית היא חומר שקוף המיוצר מ חול מותך או סיליקה מעורבב עם חומרים אחרים. זכוכית משמשת כמחיצה או מכל למנורות, שכן היא יכולה לעמוד בטמפרטורות ובלחץ גבוהים וניתן לעצב אותה לצורות וצבעים שונים. זכוכית יכולה גם להעביר אור עם איבוד או מעוות מינימלי, ויכולה להיות כימית בלתי פעילה ועמידה בפני שחיקה.

חלק מסוגי הזכוכית המשמשים למנורות הם:

• זכוכית סודה-לימה: זוהי סוג הנפוץ ביותר של זכוכית, שיש לו נקודת רוקנה נמוכה ונעשה בו שימוש עבור מנורות פלך. הוא מכיל כ-67% סיליקה, בנוסף לאוקסיד סודי, אוקסיד קאלציום והוספות נוספות.

• זכוכית לבה-אלקלי: זוהי סוג של זכוכית שיש לה התנגדות חשמלית גבוהה יותר מאשר זכוכית סודה-לימה, ונעשה בו שימוש עבור החלק הפנימי של זכוכית הבולב. הוא מכיל אוקסיד עופרת, אוקסיד פוטאסיום והוספות נוספות.

• זכוכית בורוסיליקט: זוהי סוג של זכוכית שיש לה עמידות טמפרטורה גבוהה יותר ומקדם הרחבת תרמי נמוך יותר מאשר זכוכית סודה-לימה ונעשה בו שימוש עבור מנורות בעוצמה גבוהה, כגון מקרני קולנוע. הוא מכיל אוקסיד בורון, אוקסיד אלומיניום והוספות נוספות.

• זכוכית אלומינה-סיליקט: זוהי סוג של זכוכית שיש לה עמידות נמוכה יותר gegenüber Schock thermique בהשוואה לזכוכית בורוסיליקט אך מקדם שבירה גבוה יותר ונעשה בו שימוש עבור מנורות בעוצמה נמוכה עם יציאת אור גבוהה. הוא מכיל אלומינה, מגנזיה והוספות נוספות.

• קוורץ: זוהי סוג של זכוכית שנעשית מסיליקה טהורה או דו תחמוצת סיליקון, שיש לה נקודת רוקנה גבוהה מאוד השקיפות. הוא נעשה בו שימוש עבור מנורות הלוגן טונגסטן, שפועלים בטמפרטורות גבוהות מאוד. הוא מכיל רק כמויות זעירות של מתכות אחרות וקבוצות הידרוקסיל.

• זכוכית עמידה לסידן: זוהי סוג של זכוכית שתוכננה במיוחד עבור מנורות אדים של סידן, שמייצרות אור חזק על ידי יונייזציה של אדים של סידן. אדי סידן יש להם תכונה חזקה של שמירה שיכולים לגרום לשחורנות מהירה של זכוכיות רגילות. זכוכית עמידה לסידן מכילה כמויות קטנות של סיליקה או אוקסידים אחרים שקלים להפחית את השפעה זו.

קרמיקה

קרמיקה הם חומרים לא מתכתיים שנעשים מאדמה או חומרים אי-אורגניים אחרים שנתחממים ונהפכים קשה. קרמיקה משמשת למנורות כי ניתן לעצב אותם לצורות וגדלים שונים ויכולים להיות להם תכונות אופטיות שונות, כגון שקיפות או שקיפות חלקית. קרמיקה יכולים גם לעמוד בטמפרטורות ובלחץ גבוהים ויכולים להיות כימיים יציבים ועמידים בפני שחיקה.

חלק מסוגי הקרמיקה המשמשים למנורות הם:

• קרמיקה פוליקריסטלית של אוקסידי מתכת: אלו הם קרמיקה שנעשות מאוקסידי מתכת כמו אלומינה, מגנזיה או אוקסידי מתכות נדירות, שנתחממים ונסתירים כדי ליצור גופים פוליקריסטליים. לקרמיקה הללו יכול להיות שקיפות או שקיפות חלקית בהתאם לפרושיותם וגודל הגביש. הם משמשים עבור מנורות לחץ גבוה כגון מנורות אדים של סידן או מנורות הלוגן מתכת, שדורשות העברה גבוהה של אור.

• קרמיקה קונבנציונלית: אלו הם קרמיקה שנעשות מאדמה או חומרים טבעיים אחרים שנערבים במים ויוצרים בצורה רצויה לפני שריפה. הם כוללים פורצלן וסטייט.

• פורצלן: זהו סוג של קרמיקה שנעשית מאדמה קאלין מעורבת עם פלדספאר, קוורץ והוספות נוספות. יש לו חוזק מכני טוב, עמידות לסחרור תרמי, תכונות מבודדות חשמלית ועמידות לחומצה. הוא משמש לייצור בסיסים או כיפות למנורות.

• סטייט: זהו סוג של קרמיקה שנעשית מצ'ט טאלק מעורבב עם אדמה והוספות נוספות. יש לו תכונות טובות יותר מאשר פורצלן מבחינת התנגדות חשמלית, מוליכות תרמית, חוזק דייאלקטרי ויציבות ממדית. הוא משמש לייצור מבודדים או תמיכות למנורות.

מתכת

מתכת היא אלמנט או אלוי שקיים מוליכות חשמלית ותרמית גבוהה. מתכת משמשת למנורות כי היא יכולה לספק חיבור חשמלי ותמיכה עבור מקור האור, כמו גם להחזיר או להפיץ אור בהתאם לסיומת פני השטח שלה. מתכת יכולה גם להתאים לצורות וגדלים שונים באמצעות יציקת, כיווץ, מכונת או לحام.

חלק מסוגי המתכת המשמשים למנורות הם:

• טונגסטן: זהו אלמנט שיש לו נקודת רוקנה גבוהה מאוד (3422°C) וחוזק מתיחה (1510 MPa). הוא משמש לייצור פלכים עבור מנורות אינקנדסנט על ידי מתיחה אותו לקוים דקים וקיפול אותם סביב מנדרלים של ברזל או מוליבדן. פלכים של טונגסטן יש להם עמידות גבוהה להתחממות ולהיעלמות, אבל הם גם דורשים מתח גבוה כדי לפעול.

• מוליבדן: זהו אלמנט שיש לו נקודת רוקנה גבוהה (2610°C) אך חוזק מתיחה נמוך (638 MPa) מאשר טונגסטן. הוא משמש לייצור תמיכות או חוטי כניסה לפלכים, כמו גם אלקטרודות למנורות קשת. מוליבדן יש לו מקדם הרחבת תרמי דומה לזה של כמה סוגים של זכוכית, שמאפשר לו ליצור חותמים הדוקים איתם.

• ניקל: זהו אלמנט שיש לו נקודת רוקנה בינונית (1455°C) וחוזק מתיחה (758 MPa). הוא משמש לאלקטרופלטינג של מרכיבים של ברזל או פלדה כדי להגביר את הקשיחות והאלסטיות שלהם. ניקל יש לו עמידות גבוהה לשחיקה ולאוקסידציה. הוא משמש לייצור חוטי כניסה או פסים בי-מתכתיים, עבור מפעילים.

• אלומיניום: זהו אלמנט שיש לו נקודת רוקנה נמוכה (660°C) אך חוזק מתיחה גבוה (310 MPa). הוא גם קל (2.7 g/cm3) ולא מגנטי. יש לו עמידות גבוהה לשחיקה בשל שכבה דקה של אוקסיד על פני השטח שלו. אלומיניום זמין בקלות וזול במחיר. הוא משמש לייצור כיפות או משקפים למנורות.

• פלדה: זהו אלוי של ברזל עם פחמן ואלמנטים אחרים כגון מנגנזה או כרום. לפלדה יש נקודת רוקנה משתנה (1370°C – 1530°C) בהתאם לתכולתה אך חוזק מתיחה גבוה (400 MPa – 2000 MPa). לפלדה יש גם אלסטיות ודוקיליות טובה. לוחות פלדה יש להם חוזק גבוה אך מחיר נמוך בהשוואה למתכות אחרות. לוחות פלדה יכולים להיות מטוגנים בחום או קר, בהתאם לרוחב שלהם וסיומת פני השטח שלהם. לוחות פלדה יכולים גם להיות מצופים אמייל פורצלן כדי לשפר את המראה שלהם או עמידות לשחיקה.

• פלדת אל-ר绣球花属植物的翻译似乎与原文不符，我将立即更正并提供正确的希伯来语翻译。以下是更正后的翻译：

  סיכום

  חומרי מנורה הם חומרים המשמשים לבניית מנורות או חלקיהן. ניתן לחלק אותם לחומרים מבודדים וחומרים מוליכים, בהתאם לתכונות החשמליות שלהם. חומרים מבודדים משמשים ליצירת המחיצה או המכל של המנורה, בעוד חומרים מוליכים משמשים ליצירת החיבור החשמלי והתמיכה עבור מקור האור. חלק מהחומרים הנפוצים למנורות הם זכוכית, קרמיקה, מתכת וחומרים נגוזים. לכל אחד מהחומרים הללו יש תכונות ופונקציות שונות המשפיעות על הביצוע והמראה של המנורה. על ידי הבנה של סוגי ותכונות חומרי המנורה, ניתן לבחור את החומר הטוב ביותר עבור יישום או עיצוב מסוים של מנורה.

  הצהרה: יש לכבד את המקור, מאמרים טובים ראוים לחלוקה, במקרה של הפרת זכויות יוצרים אנא צור קשר להסרה.