作业帮碘钨灯的用途
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/05 14:51:36
碘钨灯的用途
碘钨灯的用途
碘钨灯的用途
在理论和实践上应用卤钨循环原理比较成功的是碘钨灯和溴钨灯.最早问世的卤钨灯是用碘作循环剂的碘钨灯.这是因为在4 个卤族元素里,碘的性质最不活泼,不像其他几种卤素那样有强烈的腐蚀作用.灯泡里充进纯碘、玻壳壁的温度控制在250～1200℃之间,从灯丝上蒸发出来的钨就会在玻壳壁附近与碘化合成碘化钨.随着气体的对流,碘化钨将扩散到灯丝附近,由于这里的温度可以高到2000℃以上,不太稳定的碘化钨就会在这里分解成碘和钨,钨重新回到灯丝上继续工作,碘则再次向玻壳方向扩散去完成新的“搬运”钨的任务.
要想提高白炽灯的发光效率,就必须提高灯丝温度；而灯丝温度越高,钨的蒸发也就越快,钨丝就会很快变细烧断.同时由于钨蒸发沉积到泡壳上泡壳变黑,又会降低白炽灯的发光效率.所以要制造发光效率高的钨丝钉,必须进一步解决提高灯丝温度和减小钨蒸发的问题.
如果我们能设法使蒸发出去的钨重返灯丝,这样既防止管壁发黑,又能延长灯丝寿命.
在灯泡中充入纯碘即能使蒸发出去的钨重返灯丝.因为碘和钨在250℃～1200℃的温度范围内化合成碘化钨,碘化钨是不稳定的,在1400℃以上又会分解为钨和碘.
所以,如果在灯泡中充入碘,再设法使灯泡壁温度保持在250℃—1200℃之间,从灯丝蒸发出来的钨在泡壁处与碘形成碘化钨分子,并向灯丝处扩散；而灯丝附近温度在1400℃以上,碘化钨在灯丝附近分解成碘和钨,钨原子回到灯丝上,游离碘集中在灯丝附近,并向外扩散,这样形成碘钨循环.但因碘和钨的化合温度是在250℃～1200℃,灯泡壁必须保持在这个温度范围.在这个温度下长期工作的普通玻璃会析晶,变得不透明.还由于制造工艺上的一些问题,不能用普通玻璃作灯泡.石英玻璃的热膨胀系数小,熔点高,高温下透明度较好,适合作碘钨灯的泡壳.
碘钨灯有直立式圆形和管形两种.管形碘钨灯的结构如图5－19所示.它的外壳用耐高温石英玻璃做成,里面钨丝绕成单螺旋状,中间有若干钨丝圈支撑,以免灯丝下垂.灯管内抽成真空,充入氩气和适量的纯碘.管状的碘钨灯使用时,倾斜度不得超过4度,否则会由于对流造成碘钨循环的不均匀,而烧断灯丝.
碘钨灯由于应用了碘钨循环的原理,大大减少了钨的蒸发量,所以它的工作温度可提高到3000℃,发光效率也提高很多.与普通白炽灯相比,照明用碘钨灯还具有体积小、光色好、寿命长等优点.例如,普通220伏1000瓦白炽灯的发光效率约为16流／瓦,平均寿命是1000小时；而照明用的220伏1000瓦碘钨灯的发光效率约为21流／瓦,平均寿命是1500小时.