燈泡裡真空環境是怎麼樣製造出來的?

2020-11-29 悅文天下

本文轉載自【微信公眾號: 白色的可樂 ,ID:hhkele2020】

傍晚時分,出門覓食路過一個胡同,昏暗但暖黃色的燈光讓人看著心裡暖暖的,我仰著頭看著附近人家飄出的嫋嫋白煙,混合著暖黃白熾燈光,真美。

記得童年光景的夜晚,飛蛾、小蟲都圍著白熾燈打轉,好像是約好了夜裡說悄悄話。小鎮裡,一眼望去橘色的白熾燈光,星星點點的點綴在每戶人家。

最近幾年,白熾燈雖然漸漸從我們的視線裡消失了,但是不得不說這是一個偉大的發明,試想一下要是沒有燈,世界將會怎樣?

燈泡發光的原理很簡單,通上電,電流通過燈絲時產生熱量,螺旋狀的燈絲不斷將熱量聚集,使得燈絲的溫度達2000攝氏度以上時變成白熾狀態,就發光了,就象燒紅了的鐵能發光一樣。

製作底座

機器將玻璃管裁剪成特定的長度,經過裁剪的玻璃管,會被放置在一臺叫做玻璃輪的機器上,讓每支玻璃管用火焰燒烤7秒鐘,這個溫度足足以讓玻璃表面變得光滑。

擴口塑形

經過灼燒過的玻璃管變得很軟

趁著玻璃還軟,像做餅一樣的把玻璃口拉生成喇叭口。

安置引線、抽氣管

機器會將兩根金屬絲放在喇叭口一端,之後再插入一根細長的玻璃管,因為燈泡裡面是真空,或者充了惰性氣體。這個玻璃管叫做抽氣管,用於燈泡抽真空灌氬(yà)氣用,銅線的作用是連接鋁製底座和鎢絲。

壓制密封

用高溫火焰烤軟底部,然後用擠壓機壓扁玻璃管,這樣一來金屬絲就被包裹在裡面了,與此同時機器會在兩根金屬絲之間的玻璃表面打個小孔,之後玻璃泡內的空氣便會從這個空中被抽走。

引線造型

機器會將引線的兩端分開,同時將尾部折成彎鉤狀,把引線的形狀做到合適連接鎢絲。

裝上鎢絲

鎢的熔點在3400℃,燈泡的細燈絲就是一根由鎢製成的極細金屬線圈,燈泡通電點亮時有2000℃ ~ 3000℃ 的高溫。

引線塗層

用機器給引線塗上一些液態的鋯(gào)合金。

鋯合金是一種消氣材料,這種消氣劑的最佳吸氣溫度在400℃左右,能有效地吸收CO、N2、H2、O2、CO2和水蒸氣等氣體,但不吸收惰性氣體。相當於超市袋裝食物裡的乾燥劑。

做玻璃泡

製造玻璃泡的方法和前幾期講過的燒制玻璃瓶的工藝差不多,就是用高溫軟化玻璃,經造型成玻璃管再吹制而成。

燈泡使用的材料是一種叫做鈉鈣玻璃的廉價玻璃,只要能透光耐高溫能耐一定的壓力就足夠。每個燈泡頂部都會印上電壓、功率和公司logo。

乳白燈泡是我們最常見的燈泡,而透明玻璃泡,則是普通黃光。

燈泡噴塗

塗層機在噴塗白色的合成有機矽粉的同時,給玻璃泡通上三萬伏特的電壓,在一定的溫度下,這一電荷能夠讓一層薄薄的粉全粘到玻璃內表面了。

表面清潔

再用火焰烘烤使玻璃泡內部蒸發去除水分和雜質

結合燈泡底座

玻璃泡依次安置在底座

塑形合併

火焰加熱軟化的玻璃頸部,然後機器手臂會夾一下泡頸部,讓其大小和燈泡罩的鋁質底座相吻合。

充氬氣

氣壓機通過抽氣管會排掉燈泡內的所有空氣,取而代之的是加壓氬氣,氬氣是一種惰性氣體,是無色無味的單原子氣體,很難進行化學反應,能減緩鎢絲的升華,也就能增加燈泡的使用壽命了。

有些燈泡發黑,那是因為鎢絲由於電流通過時產生強烈的高溫,鎢絲的表面有一小部分變成蒸氣揮發出去,遇到了比較冷的燈泡玻璃後,就凝結在玻璃上,時間一長,便結了一層薄薄的黑霜。同時鎢絲不斷揮發,逐漸變細,要是斷了,燈也就不亮了。燈泡發黑時預示著鎢絲已很細了,同時也就預示著燈快不行了。

密封燈泡

接下裡給裸露的引線做形狀,。

把引線彎曲之後,以便連接鋁製底座正負極,點火器便會將玻璃排氣管融合併進行密封,將加壓氬氣徹底鎖在燈泡內。

安裝鋁底座

到這一步只需通電燈泡便能夠正常使用了,但它還需要一個能夠將其固定到燈具的底座,引線一頭穿過中間的小孔,另一頭貼在螺紋側邊上。

放好引線後,機器點焊一下就固定了。

頂部的引線也同樣焊接封死成為觸點,確保能和插座接觸。

出廠測試

在打包之前,燈泡會經過統一的瞬間高壓試驗,通過高壓進行重複的閃點測試,這能夠加強燈泡的燈絲堅硬度,以降低在運輸過程中燈絲斷裂的機率。

別看燈泡這麼光滑,可千萬不能吞的哦,不然......

普及點小知識:

燈泡實際上是由一個移民到美洲的德國鐘錶匠亨利·戈培爾在1854年發明的,愛迪生實際上是找到了合適的材料,即發明了實用性強的白熾燈。

本文轉載自【微信公眾號: 白色的可樂 ,ID:hhkele2020】

相關焦點

  • 燈泡裡的鎢絲是怎麼放進去的?多年的疑問終於清楚了…
    鎢絲燈泡大家是不是都見過,反正我自己都整碎過很多個。燈泡內部是密封的,向牆或地上一扔,你會聽到「爆」的一聲。
  • 燈泡是誰發明的,又是什麼原理?
    發明者:亨利·戈培爾亨利·戈培爾發明「照明用器具」是隨著人類文明的不斷發展而產生的,燈泡最常見的功能是照明。【燈泡】電燈泡(或稱電球),其準確技術名稱為白熾燈,是一種透過通電,利用電阻把幼細絲線(現代通常為鎢絲)加熱至白熾,用來發光的燈。
  • 燈泡的結構 燈泡的定義
    燈泡的結構燈泡的結構非常簡單。在它的底部有兩個金屬接觸點,是用來連接電的。金屬接觸點有兩條接觸到一個薄金屬燈絲的線。燈絲坐落在燈泡的中央,由一個玻璃支撐住的。線和燈絲都包在充滿惰性氣體的玻璃燈泡的裡面,通常都是氬惰性氣體當燈泡連上電源的時候,電流就會從其中一個接觸點流到另一個接觸點然後再流到線和燈絲。
  • 你見過20000瓦的燈泡有多亮嗎?
    編者語:我是製造君,各位造友晚上好~ 今天和大家講講20000瓦的燈泡—— 雖然現在發達了
  • 愛迪生發明的燈泡是怎麼製作出來的真的了不起-電工技術知識學習乾貨分享
    裝銅線和排氣管燈泡都是密封的,裡面要麼是真空,要麼充了惰性氣體。在製作的環節得先裝上一根排氣管,用於燈泡抽真空灌氬(yà)氣;裝銅線是為了連接鋁製底座和鎢絲。製造玻璃泡的方法和前面「大火燒再塑形」差不多,也是一段段的空心管邊燒變塑形。
  • 愛迪生發明了燈泡?也許我們都錯了!
    實際上,作為燈泡裡最為重要的部件,尋找到合適的材料做成燈絲,是影響燈泡使用壽命的關鍵。                       燈泡的燈絲從此之後,愛迪生開始尋找適合燈泡燈絲使用的材料。                         老式燈泡隨後,各大工廠開始紛紛生產燈泡。就這樣,人類世界從此更加光明了!
  • 氙氣燈是如何誕生的 揭秘氙氣燈製造工藝
    影響氙氣燈泡質量的因素很多,比如:氙氣的純度、氣泡的精度、電極的材質、電極間距的精度、產品的一致性、成品的發光強度……氙氣燈泡的製造工藝精密而複雜,小編最近正好有個機會參觀了一家國產氙氣燈製造廠第二步:第一次壓封淚奔的原因:高溫真空環境發光管成形後,對挑選後合格的產品,在高溫真空環境中,插入熱處理的電極,進行第一次壓封
  • 電燈泡的工作原理是什麼?
    與愛迪生所發明的燈泡相比,現代的電燈泡並沒有什麼重大改變,還是僅由很少的幾部分組成。在本文中,我們將介紹這幾部分是怎樣組合在一起,並能連續發光好多個小時的。光的基本知識光是能量的一種形式,可以由原子釋放出來。光由很多微粒狀的小團組成,這些小團有能量和動量,但卻沒有質量。這些微粒被稱為光子,它們是光的最基本單元。(有關更多信息,請參見光的原理。)
  • 真空管的工作原理
    說這一段就是因為當初愛迪生發明燈泡之後,發現他生產的燈泡燈絲老是從正極端燒斷,於是進一步實驗在燈泡中加入一塊小金屬板,點燈之後將金屬板連接電錶,分別施以正電壓以及負電壓,觀察電流的情形。金屬之所以能導電,就是因為金屬的自由電子較多,便於電子的相互流動,因此電子材料必須由導電性佳的材質製成。電子還有個特性,帶負電的電子容易受到正電壓的吸引,所謂同性相斥、異性相吸。
  • 第一個電燈泡是愛迪生發明的嗎?
    世界上第一個電燈泡是愛迪生發明的嗎?如果在央視《開心辭典》或《非常6+1》的欄目中遇到這個問題,你肯定會回答,是!從小我們就被教科書上的一個發明故事所感動——愛迪生實驗失敗上萬次仍堅持不懈。然而,歷史卻告訴我們,科學發明,大多都是站在巨人的肩膀上,電燈泡的發明不只愛迪生一個人的功勞。
  • 拜登聲稱燈泡是黑人發明,是選情謊言,還是確有其事?
    但後來沒有財力繼續發展,與1875年把專利賣給了愛迪生;1878年,英國人約瑟夫·威爾森·斯旺製作出真空碳絲燈泡,並申請了英國專利,建立公司開始在家庭安裝電燈。愛迪生「發明電燈泡」的故事是在購買專利後才開始的,因此首創是不可能的,而且在首創隊伍中,似乎沒有發現黑人的影子。
  • 厲害了中華:西漢就創造了真空環境並進行實驗
    真空真空,這個名詞大家並不陌生,是一個聲音沒有介質都不能正常傳播的環境。物理學中是指一個空間裡壓力低於一個大氣壓的氣體狀態,嚴格地說,自然環境裡只有外太空最接近真正的真空環境。可是你知道了,有記載的最早發現真空環境並進行可重複實驗,是在公元前2世紀我國的西漢時期。
  • 人在真空環境中能待多久?男子實力作死嘗試,馬上就後悔了!
    人在真空環境中能待多久?男子實力作死嘗試,馬上就後悔了!現在有不少美食都是真空包裝,這樣是為了防止空氣進去,食物變質,大家應該也都知道真空環境並不適合人類生存,因為根本無法呼吸,有人就專門做過類似的實驗,想考驗一下人類究竟在真空環境中能夠呆多長時間,大家會不會好奇老外在壓縮帶作死嘗試?能堅持幾秒鐘呢?在此之前,有人曾經專門將自己身體的某個部位放在真空瓶中看一下最終的實驗結果怎麼樣?
  • 第一個電燈泡是愛迪生發明的嗎?-光明日報-光明網
    世界上第一個電燈泡是愛迪生發明的嗎?如果在央視《開心辭典》或《非常6+1》的欄目中遇到這個問題,你肯定會回答,是!從小我們就被教科書上的一個發明故事所感動——愛迪生實驗失敗上萬次仍堅持不懈。然而,歷史卻告訴我們,科學發明,大多都是站在巨人的肩膀上,電燈泡的發明不只愛迪生一個人的功勞。
  • 什麼是真空?
    隨著科學的發展,人們進一步知道空氣的組成,並且還可以採用一定的方法把各種組分分餾出來。於是原來所說的「天空」實際上是一種「假空」,必然還有一種「真空」存在。「真空」的含義也就是在這種前提下應運而生了。那就是把低於大氣壓的氣體狀態稱之為真空。
  • 在燈泡裡用苔蘚布置植物景觀,園藝新手也能做好
    首先要準備好保護的工具,包括常用的手套、護木鏡,還要準備一個較大的燈泡,其他工具就包括紙張、塑料漏鬥和鑷子等工具。接下來就需要對燈泡進行適當的處理,最好選擇一些燒壞的燈泡,這樣可以節省費用,你可以用鑷子打破燈泡頂部的黑色絕緣層,首先要將燈泡裡面的東西取出來,要用鑷子小心將裡面的玻璃結構打碎,之後用塑膠袋將燈泡裡面的東西包裹起來,丟到垃圾桶裡。
  • 到底是誰發明了電燈泡呢?
    這個簡陋的燈很快就熄滅了,在家裡或工作空間裡太亮了。但是在19世紀,在許多其他的電燈和燈泡的發展中,戴維的弧光背後的原理被廣泛使用。1840年英國科學家沃倫·德·拉·魯(Warren de la Rue)發明了一種高效設計的燈泡,使用一種可捲曲的鉑絲代替銅,但鉑的高成本使燈泡無法獲得商業上的成功。
  • 真空環境有多可怕?將非牛頓流體放進真空箱,看流體反應就知道
    真空環境有多可怕?將非牛頓流體放進真空箱,看流體反應就知道相信很多人在網絡上看到過非牛頓流體的視頻,感覺非常神奇,經常有人將它拿來做實驗,這種非牛頓流體遇軟則軟,遇硬則硬,相信很多人都很好奇,如果非牛頓流體在真空的環境下,會發生什麼樣的變化呢?真空環境有多可怕?將非牛頓流體放進真空箱,看流體反應就知道!
  • 提到愛迪生就想到燈泡,其實留聲機才是他發明的,而燈泡不是
    比如人教版的是愛迪生救媽媽,在《愛迪生》救媽媽這篇課文中,說愛迪生在7歲時,就利用鏡子反光的原理來照明,使醫生在家裡為媽媽緊急做了急性闌尾炎手術。但實際上,世界上對闌尾炎手術最早的論述是1886年。愛迪生出生於1847年,1886年的愛迪生已經是一個40歲的中年大叔了。
  • 燈泡發明的時間表
    燈泡測試後,持續了40小時。儘管愛迪生不能被公正地視為燈泡的唯一發明者,但他的最終產品——多年來與其他工程師合作和測試的結果——徹底改變了現代工業經濟。以下是這項改變世界的發明發展的重要裡程碑的時間表。發明者時間線1809年的2009年,英國化學家漢弗萊·戴維發明了第一盞電燈。Davy 將兩根電線連接到電池上,並在電線的另一端之間連接了一條木炭條。