Matériaux pour filaments de lampes

Le filament est une partie importante de la lampe à incandescence. La durée de vie d’une lampe à incandescence dépend de son filament. Le matériau du filament doit avoir les mérites suivants-

1. Point de fusion élevé.
2. Faible pression de vapeur.
3. Exempt d'oxydation dans un milieu sous gaz inerte (à savoir argon, azote, etc.) à la température de fonctionnement.
4. Résistivité élevée
5. Faible coefficient de dilatation thermique
6. Faible coefficient de résistance à la température.
7. Devrait avoir un haut module jeune et une résistance à la traction.
8. Ductilité suffisante pour pouvoir être dessinée sous forme de fil très fin.
9. Possibilité d'être converti en forme de filament.
10. Haute résistance à la fatigue contre les contraintes thermiques fluctuantes.

Liste des matériaux utilisés pour le filament d'une lampe à incandescence

Différents types de matériaux sont utilisés pour la fabrication de filaments pour lampes à incandescence. Certains de ces matériaux sont énumérés ci-dessous.

• Carbone
• Tantale
• Tungstène

Carbone

Propriétés du carbone

1. Résistivité à 20^oC: 1000-7000 µΩ-cm
2. Coefficient de température de la résistance 20^oC: -0,0002 à -0,0008 /^oC
3. Point de fusion: 3500^oC
4. Densité: 2.1gm / cm³

Utilisations du carbone

1. Utilisé pour la fabrication de résistances sensibles à la pression utilisées dans les régulateurs de tension automatiques.
2. Utilisé pour la fabrication des balais de charbon, qui sont utilisés dans les machines à courant continu. Ces balais de charbon améliorent la commutation et réduisent l'usure.

Remarque

1. L'efficacité commerciale de la lampe à filament de carbone est de 4,5 lumens par watts ou 3,5 watts par bougie
2. Pour éviter le noircissement de l'ampoule, la température de travail est limitée à 1800^oC.

Tantale

Propriétés du tantale

1. Résistivité à 20^oC: 12,4 µΩ-cm
2. Coefficient de température de résistance à 20^oC: 0,0036 /^oC
3. Point de fusion: 2900^oC
4. Poids spécifique: 16,6 g / cm³

Remarque
L'efficacité commerciale de la lampe à filament de tantale est de 3,6 watts par bougie. En raison de son faible rendement, il n’est pas très utilisé de nos jours.

Tungstène

Le tungstène est produit par des procédés très complexes à partir de minerais rares ou d’acides tungstiques. Certains faits sur le tungstène sont énumérés ci-dessous.

1. Très dur
2. La résistivité est deux fois à l'aluminium
3. Haute résistance à la traction
4. Peut être dessiné sous forme de fil très fin
5. Oxyder très rapidement en présence d'oxygène
6. Peut être utilisé jusqu'à 2000^oC dans l'atmosphère de gaz inertes (azote, argon, etc.) sans oxydation.

Propriétés du tungstène

Les propriétés du tungstène sont énumérées ci-dessous.

1. Poids spécifique: 20 g / cm³
2. Résistivité à 20^oC: 5,65 µΩ-cm
3. Coefficient de température de la résistance 20^oC: 0,005 / ^oC
4. Point de fusion: 3410^oC
5. Point d'ébullition: 5900^oC
6. Coefficient de dilatation thermique: 4.3 / K

Utilisations du tungstène

1. Utilisé pour la fabrication de filaments de lampe à incandescence.
2. Comme électrode dans les tubes à rayons X.
3. La grande dureté, haute fusion et ébullitionles points le rendent approprié pour une utilisation comme matériau de contact électrique dans certaines applications. Il est d'avoir une résistance élevée pour les forces destructives produites lors du fonctionnement des contacts électriques.

Remarque

1. L'efficacité de la lampe à filament de tungstène est d'environ 12 lumens par watts.
2. Température de fonctionnement jusqu'à 2500^oC.
3. N'a pas d'effet noircissant sur l'ampoule comme le font les filaments de carbone.

En raison des avantages ci-dessus, le tungstène est préféré pour la fabrication de filaments de lampes à incandescence.

Compression des matériaux du filament par rapport aux propriétés requises pour le filament de lampe à incandescence