Lampu Materiāli: Visaptverošs Lūkums
Liekārs ir ierīce, kas radījusi gaismu, izmantojot ķīmiņu, apglabātu ugunsdzērievi vai citus gaismas ražošanas instrumentus, piemēram, gāzes un elektriskos liekārus. Liekārus izgudroja vismaz jau 70 000 gados pirms mūsu ēras, un laikā tie ir evoluējuši, izmantojot dažādus materiālus un dizainus. Šajā rakstā mēs pētīsim dažādus materiālus, kas tiek izmantoti, lai izveidotu liekāru, un to īpašības un funkcijas.
Kas ir liekāra materiāls?
Liekāra materiāls ir jebkurš viela, kas tiek izmantota, lai konstruētu liekāru vai tā sastāvdaļas. Liekāra materiālus var sadalīt divos galvenajos kategorijās: izolējošie materiāli un vedējošie materiāli. Izoļējošie materiāli ir tie, kas neļauj elektrisko strāvu caur sevi nonākt, piemēram, stikls, keramika un plastmasas. Vedējošie materiāli ir tie, kas ļauj elektrisko strāvu plūst caur sevi, piemēram, metāli un legumi.
Izolējošie materiāli tiek izmantoti, lai veidotu barjeru vai liekāra ārējo apakšu, kas aizsargā gaismas avotu no ārējiem faktoriem un ietekmē gaismas krāsu un kvalitāti. Vedējošie materiāli tiek izmantoti, lai veidotu šķidrumu, elektrodu, vada nelielu drātu un liekāra pamatu vai beigu cimdu, kas nodrošina elektrisko savienojumu un atbalstu gaismas avotam.
Liekāra materiālu veidi
Ir daudz liekāra materiālu, kas tiek izmantoti dažādiem mērķiem un lietojumiem. Daži no visbiežāk sastopamajiem ir:
Stikls
Stikls ir caurspīdīga viela, kas izgatavota no uzsildītā smilša vai silīcija, kas misēts ar citiem vielām. Stikls plaši tiek izmantots kā barjera vai liekāra ārējā apakša, jo tas var izturēt augstās temperatūras un spiedienus un to var formēt dažādos formās un krāsās. Stikls var arī pārnest gaismu ar minimālām zudējumiem vai izkropļojumiem, un to var būt ķīmiski inerta un resistenta pret koroziju.
Daži no stikla veidiem, kas tiek izmantoti liekāros, ir:
Soda-kalksilsilikāta stikls: Tas ir visizplatītākais stikla veids, kuram ir zema tālumsprieguma punkts, un tas tiek izmantots šķidruma liekāros. Tas satur aptuveni 67% silīcija, kopā ar soda oksīdu, kalka oksīdu un citiem pievienojumiem.
Svins-alkalisilikāta stikls: Tas ir stikla veids, kuram ir augstāka elektriskā pretestība nekā soda-kalksilsilikāta stiklam, un tas tiek izmantots liekāra iekšējā daļā. Tas satur svina oksīdu, kalija oksīdu un citus pievienojumus.
Borosilikāta stikls: Tas ir stikla veids, kuram ir augstāka temperatūras pretestība un zemāka termiskā izplešanās koeficients nekā soda-kalksilsilikāta stiklam, un tas tiek izmantots augstāku vatiju liekāros, piemēram, kino projektētājos. Tas satur borā oksīdu, aluminija oksīdu un citus pievienojumus.
Alumīna-silikāta stikls: Tas ir stikla veids, kuram ir zemāka termiskā trieciena pretestība nekā borosilikātam stiklam, bet augstāka loma un tas tiek izmantots zemvata liekāros ar augstu gaismas izplūdi. Tas satur alumīnu, magnesiju un citus pievienojumus.
Kvarcs: Tas ir stikla veids, kas izgatavots no tīra silīcija dioksīda, kuram ir ļoti augsts tālumsprieguma punkts un caurspīdība. Tas tiek izmantots volfenā halogenu liekāros, kas darbojas ļoti augstās temperatūrās. Tas satur tikai mazas daudzumās citus metālus un hidroksilgrupas.
Soda atdzerīgs stikls: Tas ir stikla veids, kas īpaši izstrādāts soda dūmu liekāriem, kas radījusi intensīvu gaismu, jonizējot soda dūmus. Soda dūmiem ir spēcīga samazināšanas īpašība, kas var izraisīt normālo stiklu ātru melnīšanos. Soda atdzerīgajā stiklā ir mazas daudzumās silīcija vai citi viegli samazināmajās oksīdas, lai novērstu šo efektu.
Keramika
Keramika ir nemetāliscais materiāls, kas izgatavots no klepas vai citiem neorganiskiem materiāliem, kas uzsildīti un nomākusi. Keramiku izmanto liekāros, jo to var formēt dažādās formās un izmēros un tai var būt dažādas optiskās īpašības, piemēram, caurspīdība vai translucence. Keramika var izturēt augstās temperatūras un spiedienus un var būt ķīmiski stabila un resistenta pret koroziju.
Daži no keramikas veidiem, kas tiek izmantoti liekāros, ir:
Polikristālie metāla oksīdu keramikas: Tas ir keramikas, kas izgatavotas no metāla oksīdiem, piemēram, aluminija, magnēcija vai retā olbaltumkrājuma oksīdiem, kas uzsildīti un sinterēti, lai veidotu polikristālos ķermenis. Šīs keramikas var būt caurspīdīgas vai translucentes atkarībā no to porositātes un graudu izmēra. Tās tiek izmantotas augspiediena liekāros, piemēram, soda dūmu liekāros vai metāla halīdu liekāros, kurām ir nepieciešama augsta gaismas transmisija.
Konventionālās keramikas: Tas ir keramikas, kas izgatavotas no klepas vai citiem dabiskiem materiāliem, kas misēti ar ūdeni un formētas pēc vēlamo formu, pirms uzsildīšanas. Tās ietver porcelānu un steatītu.
Porcelāns: Tas ir keramikas veids, kas izgatavots no kaolinā klepas, misēts ar feldspāru, kvartsu un citiem pievienojumiem. Tam ir laba mehāniskā stipruma, termiskā trieciena pretestība, elektriskā izolācijas īpašība un mitruma pretestība. Tas tiek izmantots, lai izgatavotu liekāru pamatus vai beigu cimdus.
Steatīts: Tas ir keramikas veids, kas izgatavots no talka, misēts ar klepu un citiem pievienojumiem. Tam ir labākas īpašības nekā porcelānam, piemēram, elektriskā pretestība, termiskā lejupvedība, dielektriskā stipruma un dimensionālā stabilitāte. Tas tiek izmantots, lai izgatavotu izolatorus vai atbalstu liekāriem.
Metāls
Metāls ir elements vai legums, kuram ir augsta elektriskā un termiskā lejupvedība. Metāls tiek izmantots liekāros, jo tas var nodrošināt elektrisko savienojumu un atbalstu gaismas avotam, kā arī atstarot vai difuzēt gaismu atkarībā no tā virsmas apdare. Metāls var tikt formēts dažādās formās un izmēros, izmantojot liju, forges, mehānisko apstrādi vai savienojumu.
Daži no metāla veidiem, kas tiek izmantoti liekāros, ir:
Volfens: Tas ir elements, kuram ir ļoti augsts tālumsprieguma punkts (3422°C) un izturiesana (1510 MPa). Tas tiek izmantots, lai izgatavotu šķidrumus incandescents liekāros, velkot tos tālu drātu un apvilktot tos apkārt dzelzs vai molibdēna mandrelam. Volfensa šķidrumi ir augstās pretestības pret karstu un evaporation, bet tiem ir nepieciešams augsts spriegums, lai darbotos.
Molibdens: Tas ir elements, kuram ir augsts tālumsprieguma punkts (2610°C), bet zemāka izturiesana (638 MPa) nekā volfensam. Tas tiek izmantots, lai izgatavotu atbalstu vai vada nelielu drātu šķidrumiem, kā arī elektrodus arkā lampām. Molibdensam ir līdzīgs izplešanās koeficients dažām stikla veidiem, kas ļauj tam veidot ciešus savienojumus ar tiem.
Nikels: Tas ir elements, kuram ir vidējs tālumsprieguma punkts (1455°C) un izturiesana (758 MPa). Tas tiek izmantots, lai elektrolīdzāsiet dzelzs vai staļstena komponentus, lai palielinātu tos cietumu un elastību. Nikels arī ir augsta pretestība pret koroziju un oksidāciju. Tas tiek izmantots, lai izgatavotu vada nelielu drātu vai bimetāliskus stribus, sākotnējos elementos.
Alumīnijs: Tas ir elements, kuram ir zems tālumsprieguma punkts (660°C), bet augsta izturiesana (310 MPa). Tas arī ir viegls (2.7 g/cm3) un nemagnetisks. Tam ir augsta korozijas pretestība, jo tā virsma ir apklāta ar blāva oksīda slāni. Alumīnijs ir viegli pieejams un lēts. Tas tiek izmantots, lai izgatavotu cimdus vai reflektorus liekāriem.
Staļstens: Tas ir dzelza legums ar oglekli un citiem elementiem, piemēram, mangaņu vai hromu. Staļzens ir mainīgs tālumsprieguma punkts (1370°C – 1530°C) atkarībā no tā sastāva, bet augsta izturiesana (400 MPa – 2000 MPa). Staļzens arī ir laba deformējamība un malleability. Staļzena plāksnes ir augstas stipruma, bet zemas cena salīdzinājumā ar citiem metāliem. Staļzena plāksnes var būt uzsildītas vai aukstās, atkarībā no to biezuma un virsmas apdari. Staļzena plāksnes var arī būt apklātas porcelāna emaljā, lai uzlabotu to izskatu vai korozijas pretestību.
Rudens staļstens: Tas ir dzelza legums ar hromu (12% – 30%) un citiem elementiem, piemēram, nikeli vai molibdēnu. Rudens staļzens ir augsta korozijas pretestība, jo tā virsma ir apklāta ar hroma oksīda slāni. Rudens staļzens arī ir laba mekhāniskās īpašības, piemēram, stiprum
