วัสดุหลอดไฟ: คู่มือที่ครอบคลุม

หลอดไฟคืออุปกรณ์ที่สร้างแสงสว่างโดยใช้ไส้เทียนที่ซึมด้วยวัสดุที่เผาไหม้ได้หรือเครื่องมือที่สร้างแสงอื่น ๆ เช่น แก๊สและหลอดไฟฟ้า หลอดไฟถูกประดิษฐ์ขึ้นอย่างน้อยตั้งแต่ 70,000 ปีก่อนคริสตกาล และได้พัฒนาตามเวลาโดยใช้วัสดุและแบบจำลองที่แตกต่างกัน ในบทความนี้ เราจะสำรวจประเภทต่าง ๆ ของวัสดุที่ใช้ในการสร้างหลอดไฟ รวมถึงคุณสมบัติและฟังก์ชันของวัสดุเหล่านั้น

วัสดุหลอดไฟคืออะไร?

วัสดุหลอดไฟคือสารใด ๆ ที่ใช้ในการสร้างหลอดไฟหรือส่วนประกอบของหลอดไฟ วัสดุหลอดไฟสามารถแบ่งออกเป็นสองหมวดหลัก: วัสดุฉนวนและวัสดุนำไฟฟ้า วัสดุฉนวนคือวัสดุที่ไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่าน เช่น แก้ว เซรามิก และพลาสติก วัสดุนำไฟฟ้าคือวัสดุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เช่น โลหะและอัลลอยด์

วัสดุฉนวนใช้ในการสร้างขอบเขตหรือโครงสร้างของหลอดไฟ ซึ่งปกป้องแหล่งกำเนิดแสงจากปัจจัยภายนอกและมีผลต่อสีและความดีของแสง วัสดุนำไฟฟ้าใช้ในการสร้างไส้หลอด ขั้วไฟ สายเชื่อมต่อ และฐานหรือฝาปิดของหลอดไฟ ซึ่งให้การเชื่อมต่อไฟฟ้าและการสนับสนุนสำหรับแหล่งกำเนิดแสง

ประเภทของวัสดุหลอดไฟ

มีวัสดุหลอดไฟหลายประเภทที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์และแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน บางประเภทที่พบมากที่สุดคือ:

แก้ว

แก้วเป็นวัสดุโปร่งใสที่ทำจากทรายหรือซิลิกาที่ละลายแล้วผสมกับสารอื่น ๆ แก้วถูกใช้เป็นขอบเขตหรือโครงสร้างของหลอดไฟอย่างกว้างขวาง เนื่องจากสามารถทนความร้อนและความดันสูงได้และสามารถสร้างเป็นรูปร่างและสีต่าง ๆ ได้ แก้วยังสามารถส่งผ่านแสงได้ด้วยการสูญเสียหรือการบิดเบือนน้อย และมีคุณสมบัติเคมีเฉื่อยและทนต่อการกัดกร่อน

บางประเภทของแก้วที่ใช้สำหรับหลอดไฟคือ:

• แก้วซิลิกาโซเดียม-ไลม์: นี่คือประเภทของแก้วที่พบมากที่สุด ซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำและใช้สำหรับหลอดไส้ มันมีซิลิกาประมาณ 67% พร้อมกับออกไซด์โซเดียม แคลเซียม และสารเติมเต็มอื่น ๆ

• แก้วซิลิกาตะกั่ว-แอลคาไล: นี่คือประเภทของแก้วที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูงกว่าแก้วโซเดียม-ไลม์ และใช้สำหรับส่วนภายในของหลอดไฟ มันมีออกไซด์ตะกั่ว โพแทสเซียม และสารเติมเต็มอื่น ๆ

• แก้วโบรอนซิลิกา: นี่คือประเภทของแก้วที่มีความต้านทานความร้อนสูงและสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าแก้วโซเดียม-ไลม์ และใช้สำหรับหลอดไฟกำลังสูง เช่น โปรเจ็กเตอร์ภาพยนตร์ มันมีออกไซด์โบรอน อะลูมิเนียม และสารเติมเต็มอื่น ๆ

• แก้วซิลิกาอะลูมินา: นี่คือประเภทของแก้วที่มีความต้านทานความร้อนต่ำกว่าแก้วโบรอนซิลิกา แต่มีดัชนีหักเหสูงกว่า และใช้สำหรับหลอดไฟกำลังต่ำที่มีกำลังแสงสูง มันมีอะลูมินา แมกนีเซียม และสารเติมเต็มอื่น ๆ

• ควอตซ์: นี่คือประเภทของแก้วที่ทำจากซิลิกาบริสุทธิ์หรือซิลิกอนไดออกไซด์ ซึ่งมีจุดหลอมเหลวสูงและโปร่งใส มันใช้สำหรับหลอดไฟทังสเตนฮาโลเจน ซึ่งทำงานที่อุณหภูมิสูงมาก มันมีธาตุโลหะและกลุ่มไฮดรอกซิลในปริมาณน้อย

• แก้วทนโซเดียม: นี่คือประเภทของแก้วที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับหลอดไฟโซเดียมไอออน ซึ่งสร้างแสงสว่างโดยการทำให้ไอโซเดียมเกิดการไอออน การทำให้เกิดการลดลงของโซเดียมไอออนสามารถทำให้แก้วธรรมดาดำเร็ว แก้วทนโซเดียมมีซิลิกาหรือออกไซด์ที่สามารถลดลงได้เล็กน้อยเพื่อป้องกันผลกระทบนี้

เซรามิก

เซรามิกคือวัสดุที่ไม่ใช่โลหะที่ทำจากดินเหนียวหรือสารอนินทรีย์อื่น ๆ ที่ถูกทำให้ร้อนและแข็ง เซรามิกใช้สำหรับหลอดไฟเพราะสามารถหล่อเป็นรูปร่างและขนาดต่าง ๆ ได้และมีคุณสมบัติทางแสงที่แตกต่างกัน เช่น โปร่งใสหรือกึ่งโปร่งใส เซรามิกยังสามารถทนความร้อนและความดันสูงและมีความคงตัวทางเคมีและทนต่อการกัดกร่อน

บางประเภทของเซรามิกที่ใช้สำหรับหลอดไฟคือ:

• เซรามิกออกไซด์โลหะพอลีคริสตาล: นี่คือเซรามิกที่ทำจากออกไซด์โลหะ เช่น อะลูมิเนียม แมกนีเซียม หรือออกไซด์ของธาตุหายาก ซึ่งถูกทำให้ร้อนและ sinte