Co to jest włókno wolframowe?
Żarnik wolframowy jest cienkim pasmem metalu, który świeci bardzo jasno, gdy przepływa przez niego prąd elektryczny. Po zwinięciu i zamknięciu w szklanym pojemniku wypełnionym gazem obojętnym żarnik wolframowy może świecić wystarczająco jasno, aby oświetlić pomieszczenie. To właśnie włączenie żarnika wolframowego do jego elektrycznego systemu oświetleniowego spowodowało, że świat przypisuje Thomasowi Edisonowi pomysł wynalezienia żarówki elektrycznej, podczas gdy w rzeczywistości dziesiątki naukowców eksperymentowało ze światłem elektrycznym.
Wolfram jest pierwiastkiem (Symbol: W; Liczba atomowa 74) odkrytym pod koniec XVIII wieku. Prawie dwa razy gęstszy niż ołów, ma najwyższą temperaturę topnienia spośród wszystkich metali w temperaturze 6192 ° F (3422 ° C); ze wszystkich pierwiastków tylko temperatura topnienia węgla jest wyższa. Te właściwości sprawiają, że wolfram jest bardzo przydatny nie tylko w technologii elektrycznej, ale także w zastosowaniach wojskowych, takich jak broń do hartowania. Kolejnym zastosowaniem wolframu jest składnik biżuterii, w którym łączy się go z innymi materiałami, tworząc bardzo twarde i lśniące związki, chociaż mogą być kruche.
Kiedy Thomas Edison i inni naukowcy pracowali nad opracowaniem żarówki elektrycznej, eksperymentowali z wieloma materiałami na włókno wytwarzające światło. Do początku XX wieku w najbardziej udanych żarówkach wykorzystywano włókno z karbonizowanego bambusa, które trwało około 1200 godzin. Edison nie był pierwszym, który zastosował wolfram, który został wprowadzony jako żarnik żarówki w Europie w 1904 roku.
W 1906 r. Firma General Electric (GE) z Edison opracowała proces uelastycznienia czystego wolframu na tyle, aby można go było wciągnąć w zwój drutu. Użycie drutu spiralnego pozwoliło GE zwiększyć powierzchnię wolframu, która byłaby wewnątrz żarówki. W 1911 roku firma produkowała i sprzedawała żarówki przy użyciu nowych żarników, które przetrwały wszystkie inne. Postępy w tej technologii były kontynuowane prawie nieprzerwanie, tak że koszt eksploatacji żarówki na przełomie XXI wieku wynosił mniej niż 5% tego, co było w 1911 roku.
Pomimo sukcesu jako źródła światła dla żarówek, żarnik wolframowy jest niezwykle nieefektywny w wytwarzaniu światła. Około 90% mocy zużywanej na działanie żarówki jest emitowane w postaci ciepła, a nie światła. Ponieważ opracowano bardziej wydajne metody wytwarzania światła, w szczególności oświetlenie fluorescencyjne i diody elektroluminescencyjne (LED), niektórzy wzywali do wprowadzenia zakazu żarówek jako środka oszczędzania energii.