Materjali tal-Lanġas: Guida Komprensiva

Il-lampa hija dispożitiv li jippruduci il-llum għall-użu ta’ wick imbevut fl-oġġett kumbustibli jew oħra l-istrumenti li jippruduw l-llum kif issemmu l-lampi tal-gass u l-elettrika. Il-lampi ġew inventati qabel minn 70,000 BCE u evolwaw sa l-aħħar biex jagħmlu użu mill-materjali u t-designs differenti. Fi dan l-artiklu, se nistudjaw it-tibdil tas-silġ materjali li jiġu użati sabiex inbnejl-lampa, u l-karatteristiċi u l-funzjonijiet tagħhom.

Xi Materjal huwa tal-Lampa?

Il-materjal tal-lampa huwa kull sostanza li tiġi użata sabiex tinbena l-lampa jew il-komponenti tagħha. Il-materjali tal-lampa jistgħu jiġu klassifikati f’diżgruppament prinċipali: il-materjali insulanti u l-materjali konduttivi. Il-materjali insulanti huma quelli li ma jħaluxxu l-kurrent elettriku li jpassa tridhom, kif issemmu l-vetr, l-keramika, u l-plastika. Il-materjali konduttivi huma quelli li jħallu l-kurrent elettriku li jisilġu tridhom, kif issemmu l-metalli u l-aliavi.

Il-materjali insulanti jintużaw sabiex jiformaw il-barriera jew l-inkluzjoni tal-lampa, li proteġi s-sors tal-llum minn fatturi esterni u influenzaw il-kulur u l-qualità tal-llum. Il-materjali konduttivi jintużaw sabiex jiformaw il-filament, l-elektroda, l-kablu tal-introduzzjoni, u l-baża jew l-kapa tal-lampa, li jfornixxu l-konnessjoni elettrika u l-appoġġ għas-sors tal-llum.

Tibdil tas-Silġ Materjali tal-Lampa

Jeżistu tibdil tas-silġ materjali tal-lampa li jintużaw għal skopi u applikazzjonijiet differenti. Xi minn dawk l-akbar komuni huma:

Vetr

Il-vetr huwa materjal trasparenti li jingħata minn reġnu tal-xahar jew silika misħu ma’ sustanzi oħrajn. Il-vetr jintużat bħala barriera jew inklużjoni għal lampi, għax jista’ jissoddisfa t-tempuraturi u pressjoni alta u jista’ jiġi modifikat f’forma diversi u kuluri. Il-vetr jista’ wkoll jipprogetta l-llum b’miżemu xejn jew distorzjoni, u jista’ jiġi kemikalment inert u resistenti għal korozjoni.

Xi tibdil tas-silġ vetr li jintużaw għal lampi huma:

• Vetr silikati tal-soda-lime: Dan huwa l-aktar komuni tip ta' vetr, li għandu temp ta' twaddeb bass u jintużat għal lampi tal-filament. Huwa jikkontjeni permezz ta' 67% silika, flimkien mal-okside tal-sodium, okside tal-kalcju, u oħra additivi.

• Vetr silikati tal-alkali tal-lead: Dan huwa tip ta' vetr li għandu r-resistività elettrika aktar għoli mill-vetr tal-soda-lime, u jintużat għal parti interna tal-bulb tal-vetr. Huwa jikkontjeni okside tal-lead, okside tal-potassium, u oħra additivi.

• Vetr borosilikati: Dan huwa tip ta' vetr li għandu r-resistenza termika aktar għoli u l-koeffiċjent ta' espansjoni termika aktar bass mill-vetr tal-soda-lime, u jintużat għal lampi tal-wattalta, kif issemmu l-projetturi tal-ċinema. Huwa jikkontjeni okside tal-borju, okside tal-alluminju, u oħra additivi.

• Vetr silikati tal-alumina: Dan huwa tip ta' vetr li għandu r-resistenza għal shock termiku aktar bass mill-vetr borosilikati, iżda l-indice refrattivi aktar għoli, u jintużat għal lampi tal-wattalta bassa ma’ output tal-llum għoli. Huwa jikkontjeni alumina, magnesia, u oħra additivi.

• Kwarz: Dan huwa tip ta' vetr li jingħata minn silika pura jew diossido tal-silicju, li għandu temp ta' twaddeb ħafna għoli u trasparenza. Jintużat għal lampi tal-tungsten halogen, li jopraw fi t-tempuraturi ħafna għoli. Jikkontjeni biss ammonti minimi ta' metalli oħra u gruppuri hidroxili.

• Vetr resistenti għal sodju: Dan huwa tip ta' vetr li ġie specjalment disinnjat għal lampi tal-vapor tal-sodju, li jippruduw l-llum intenża permezz ta' jonizzazzjoni tal-vapor tal-sodju. Il-vapor tal-sodju għandu propjeta riduzzjonari potenti li jistgħu jsirru rapidament blukkar normali vetr. Il-vetr resistenti għal sodju jikkontjeni ammonti żgħiri ta' silika jew oxidi oħra li jistgħu jiġu redotti bil-mod facil biex jiġi prevenuta din l-effett.

Keramika

Il-keramika huma materjali non-metalici li jintużaw minn argilla jew oħra sustanzi inorganiki li jintuħqudu u jiġu ħadmi. Il-keramika jintużaw għal lampi għax jistgħu jiġu modifikati f’forma u daqs diversi u jistgħu jkunu propjetajiet optiki differenti, kif issemmu l-trasparenza jew l-translucenza. Il-keramika jistgħu wkoll jissoddisfa t-tempuraturi u pressjoni alta u jistgħu jkunu kemikalment stabili u resistenti għal korozjoni.

Xi tibdil tas-silġ keramika li jintużaw għal lampi huma:

• Keramika polikristallini tal-oxidi tal-metall: Dawn huma keramika li jintużaw mill-oxidi tal-metall kif issemmu l-alumina, magnesia, jew oxidi tal-terra rare, li jintuħqudu u jiġu sintizzati biex jiformaw korpi polikristallini. Dawn il-keramika jistgħu jkunu trasparenti jew translucenti skont il-porosità u s-granularità tagħhom. Jiġu użati għal lampi tal-prezzjoni għoli kif issemmu l-lampi tal-vapor tal-sodju jew lampi tal-halide tal-metall, li jireqgħu transmitanza tal-llum għoli.

• Keramika konvenzjonali: Dawn huma keramika li jintużaw minn argilla jew oħra sustanzi naturali li jintmixjaw ma’ l-ilma u jiġu moħloq f’forma desiderata qabel il-firing. Inkluudu l-porċellana u l-steatite.

• Porċellana: Dan huwa tip ta' keramika li jintużat minn argilla tal-kaolin mixta mal-feldspar, quartz, u oħra additivi. Għandu forsa mekanika tajba, r-resistenza għal shock termiku, proprietajiet ta' isolazzjoni elettrika, u r-resistenza għal umidità. Jintużat biex jinbena bażi jew kapji għal lampi.

• Steatite: Dan huwa tip ta' keramika li jintużat minn talċ mixtu mal-argilla u oħra additivi. Għandu proprietajiet aktar tajjeb minn l-porċellana skont ir-resistenza elettrika, kunduttanza termika, forsa dielettrika, u stabilità dimensionali. Jintużat biex jinbena isolatori jew appoġġ għal lampi.

Metal

Il-metall huwa element jew alluv ta' elementi li għandhom kunduttanza elettrika u termika għoli. Il-metall jintużat għal lampi għax jistgħu jfornixxu l-konnessjoni elettrika u l-appoġġ għas-sors tal-llum, kif ukoll jirriflettu jew jdiffużu l-llum skont il-finish tal-surfa. Il-metall jistgħu wkoll jiġu modifikati f’forma u daqs diversi permezz ta' casting, forging, machining, jew welding.

Xi tibdil tas-silġ metal li jintużaw għal lampi huma:

• Tungsten: Dan huwa element li għandu temp ta' twaddeb ħafna għoli (3422°C) u forsa tensiljali (1510 MPa). Jintużat biex jinbena filaments għal lampi inkandescenti permezz ta' drawing hux fil wirefin u jiġu miftuhhom fuq mandrels tal-iron jew molybdenum. I-filaments tal-tungsten għandhom r-resistenza għal ħalijiet u evaporazzjoni għoli, iżda jirriġu votaġġ għoli biex jopraw.

• Molybdenum: Dan huwa element li għandu temp ta' twaddeb għoli (2610°C) iżda forsa tensiljali aktar bass (638 MPa) mill-tungsten. Jintużat biex jinbena supports jew lead-in wires għal filaments, kif ukoll elektrodi għal lampi tal-ark. Il-molybdenum għandu koeffiċjent ta' espansjoni similari għal tipi ta' vetr, li jpermetti li jiformaw tight seals magħhom.

• Nikel: Dan huwa element li għandu temp ta' twaddeb moderat (1455°C) u forsa tensiljali (758 MPa). Jintużat biex jielektroplate iron jew steel components biex jżidu l-hardness u l-elasticity tagħhom. Il-nikel għandu r-resistenza għal korozjoni u ossidazzjoni għoli. Jintużat biex jinbena lead-in wires jew bimetallic strips, għal starters.

• Allumini: Dan huwa element li għandu temp ta' twaddeb bass (660°C) iżda forsa tensiljali għoli (310 MPa). Huwa ukoll legier (2.7 g/cm3) u non-magnetic. Għandu r-resistenza għal korozjoni għoli għal thin oxide layer fuq is-surfa tiegħu. L-allumini huwa disponibbli u ekonomiku ftit. Jintużat biex jinbena caps jew reflectors għal lampi.

• Steel: Dan huwa alluv tal-iron ma’ karbon u oħra elementi kif issemmu l-manganese jew chromium. Il-steel għandu temp ta' twaddeb variabili (1370°C – 1530°C) skont il-komposizzjoni tiegħu, iżda forsa tensiljali għoli (400 MPa – 2000 MPa). Il-steel ukoll għandu ductility u malleability tajja. Il-steel sheet għandu forsa għoli u ftit kosru skont l-oħra metals. Il-steel sheets jistgħu jiġu hot-rolled jew cold-rolled, skont l-spessor u l-finish tal-surfa tagħhom. Il-steel sheets jistgħu wkoll jiġu coated permezz ta' porcelain enamel biex jżidu l-aparenza jew r-resistenza għal korozjoni tagħhom.

• Stainless steel: Dan huwa alluv tal-iron ma’ chromium (12% – 30%) u oħra elementi kif issemmu l-nikel jew molybdenum. Il-stainless steel għandu r-resistenza għal korozjoni għoli għal chromium oxide layer fuq is-surfa tiegħu. Il-stainless steel ukoll għandu proprietajiet mekanika tajja kif issemmu l-forza (515 MPa – 1035 MPa), l-hardness (95 HRB – 40 HRC), l-ductility (45% – 60%), l-toughness (100 J – 225 J), r-resistenza għal fatigue (275 MPa – 690 MPa), r-resistenza għal creep (35 MPa – 200 MPa), r-resistenza għal wear (0.04 g – 0.4 g), r-resistenza għal abrasion (0.2 mm – 1 mm), r-resistenza għal erosion (0.02 mm – 0.2 mm), r-resistenza għal cavitation (0 mm – 0.05 mm), r-resistenza għal pitting (0 mm – 0 mm), r-resistenza għal stress corrosion cracking (0 mm – 0 mm), r-resistenza għal intergranular corrosion (0 mm – 0 mm), r-resistenza għal galvanic corrosion (0 mV – +50 mV), r-resistenza għal fretting corrosion (0 mg – <1 mg), r-resistenza għal hydrogen embrittlement (>100 MPa), r-resistenza għal sulfide stress cracking (>100 MPa), r-resistenza għal carburization (>100 MPa), r-resistenza għal nitriding (>100 MPa), r-resistenza għal oxidation (>1000°C), r-resistenza għal sulfidation (>800°C), r-resistenza għal carburization (>800°C), r-resistenza għal nitriding (>800°C), r-resistenza għal decarburization (>800°C), r-resistenza għal scaling (>800°C), r-resistenza għal spalling (>800°C), r-resistenza għal embrittlement (>800°C), u r-resistenza għal thermal shock (>800°C). Il-stainless steel jintużat għal luminaires, speċjalment l-esterni, fejn jkun hemm riskju ta’ espożizzjoni għal atmosferi korrosivi.

• Rame: Dan huwa element li għandu kunduttanza elettrika għoli (59