玻壳做成圆球形,制作材料是耐热玻璃,它把灯丝和空气隔离,既能透光,又起保护作用。白炽灯工作的时候,玻壳的温度最高可达100℃左右。
灯丝是用比头发丝还细得多的钨丝,做成螺旋形。
看起来灯丝很短,但如果把这种极细的螺旋形的钨丝拉成一条直线,这条直线会有1米多长。
两条导线表面上很简单,实际上由内导线、杜美丝和外导线三部分组成。
内导线用来导电和固定灯丝,用铜丝或镀镍铁丝制做;中间一段很短的红色金属丝叫杜美丝,要求它同玻璃密切结合而不漏气;外导线是铜丝,任务就是连接灯头用以通电。
喇叭形的玻璃零件就是感柱,它连著玻壳,起著固定金属部件的作用。
灯头是连接灯座和接通电源的金属件,用焊泥把它同玻壳粘结在一起。
“你们现在想要更换灯丝材料,以便延长电灯寿命?”周益民问她。
他看了张燕记录的那些东西,大概猜到他们要干什么。
“是呀!不仅是延长寿命,你发现没有?钨丝会蒸发,让玻壳发黑。如果更换其他材料,会不会不一样?”张燕说道。
更换灯丝材料,是他们小组的一个研究共识。
目前,她们做过几次实验,更换过十几种材料,都没有达到想要的效果。
怕周益民不懂,张燕还详细解释。
说同炭丝一样,白炽灯里的钨丝也害怕空气。
如果玻壳里充满空气,那么通电以后,钨丝温度升高到2000℃以上,空气就会对它毫不留情地发动袭击,使它很快被烧断,同时生成一种黄白色的三氧化钨,附著在玻壳内壁和灯内部件上。
“也就是说,那些发黑的物质,其实就是三氧化钨,都是空气惹出来的。”周益民开口道。
张燕愣了下,感觉对象说的这话没毛病,于是点头:“没错!”
“那么,你们换什么材料?从空气下手就可以了呀!将里面的空气抽出来。”周益民接著说。
周益民歪著脑袋:“准确来说,是空气里面的氧气搞的鬼,把氧气弄掉就行。”
只要在灯泡的感柱上涂一点红磷。红磷受热会变成白磷,白磷很容易同氧气反应,生成固态的五氧化二磷,把氧气“吃掉”,这样,玻壳里残留的氧气也被消除了。
张燕一愣一愣的。
“益民,我们现在的电灯,就是这么干的。但你要知道,灯泡里面的空气,或者说氧气是多多少少会有点残留。”张燕笑道。
要把灯泡里面的空气百分百抽空,现在国内的科技、工艺达不到那种水平。
“为了解决这个问题,国外早就有人尝试往灯泡里注入氮气。”张燕接著告知。
如果灯泡里是真空的,那么当钨丝接通电源,温度升高后,钨的分子就会“蠢蠢欲动”,大量地脱离灯丝,“如入无人之境”,到处乱跑,直到碰在玻壳壁上被吸著时为止。
而玻壳里一旦充进了氮气,白炽的灯丝周围就会形成一薄层稳定的气体保护层。
每一个氮气分子都是一名勇敢的战士,守卫在钨丝的附近,对那些企图脱离集体四处乱窜的钨分子毫不客气,狠狠地顶撞回去,叫它们重返工作岗位,继续为光明服务。
这样一来,钨丝的蒸发速度就慢得多,于是便出现了充氮气的白炽灯泡。
充气使钨丝的蒸发速度变慢,同样的使用期限可以使灯丝在更高的温度下工作,所以充气灯泡的发光效率比真空灯泡要高。
“那能不能注入点别的元素,让其在高温的条件下,让蒸发的钨重新附著回钨丝上?”周益民将卤钨灯的原理诱导出来,让张燕往那方面去考虑。
卤钨灯的原理也简单,就是在适当的温度条件下,从灯丝蒸发出来的钨在泡壁区域内与卤素物质反应,形成挥发性的卤钨化合物。
由于泡壁温度足够高,卤钨化合物呈气态,当卤钨化合物扩散到较热的灯丝周围区域时又分化为卤素和钨。释放出来的钨部分回到灯丝上,而卤素继续参与循环过程。
有些所谓的科技,只要说破,其实就那么一回事。
“重新变成钨丝?”
这大胆的想法,将张燕吓了一跳。
他们还真没有想过这样做。
张燕也是聪明人,很快就意识到这是一个可行的方向。
“对呀!益民,你这脑子太厉害了。”
第195章 求人办事
张燕恨不得马上回到学校,去做实验。
而张建设,此时来到了科研所陈副所长的家中。
陈副所长主管那种研究材料的调配工作,在所里的权利颇大。他的脾气不太好,几乎所有科研人员都不怎么愿意和他打交道,但又不得不保持沟通。
“小张,有事你说。”陈副所长开口道,一副公事公办的口吻。
不过,目光还是落在张建设抱来的那纸箱上。
这大晚上的,是要玩哪出?
所里那些科研人员不喜欢他,他何尝又喜欢那些科研人员,都是一根筋的存在,只懂科研,不懂人情世故。
“陈所,我朋友送了些南方的芒果,特意拿点过来给您尝尝。”张建设也算是摸清陈副所长的脾性,投其所好。
芒果?
陈副所长微微一惊。
这水果,还真是稀奇玩意。在北方,比苹果更珍稀。他都搞不到,没想到,这小张竟然弄到如此多。
看来,所求不小呀!
“哦?我瞧瞧。”
陈副所长打开纸箱,发现几乎是满箱的芒果,至少了四五个而已。每个芒果都长得诱人,散发著独特的果香味。
看到这,他大喜。
最近,他想调离科研所,到其他单位去发展。说实话,科研所不太适合他这种一心钻研仕途的人。
正愁著怎么跟老领导开口,上门送点什么呢!
这不,瞌睡送枕头来了吗?
他知道,张建设肯定有所求。但他不在乎,科研所的事,能做主的他都可以答应,反正自己也不打算继续待在这了。
“小张呀!你们研究项目又需要什么材料?我尽量优先给你们研究室安排。”陈副所长猜测张建设是为了科研材料求上门的。
张建设摇头:“陈所,我这次来,不求材料。”
“哦?那你这是……”陈副所长十分诧异。
张建设开门见山道:“陈所,我们京郊外有个周家庄的村子,想要搞个小型水力发电站,差一台发电机。”
陈副所长秒懂。
小型的水力发电机,对他而言,不是什么难事,甚至比一些稀有材料更容易弄来。
“旧的行吗?”他问道。
“没问题,能用就行,多谢陈所。”
他跟周益民的要求本来就不高,只要能满足周家庄使用就行,二手货还是三手货都无所谓。
“那行,我来操作。”陈副所长一口答应下来。
旧的小型水力发电机,他还真不难弄,有渠道。
到时候,用一个适当的理由,拨付给周家庄就行。听张建设的意思,似乎也是这个意思。
“那就麻烦陈所了。”
见陈副所长端起茶杯,张建设很识趣,告辞一声,就离开了这里。
等张建设离开,陈副所长脸上再次露出笑容,有点耐人寻味。
一直以来,他觉得科考人员都挺无趣的,不懂人情世故。没想到,今晚张建设打破了他对科研人员的刻板印象。
似乎,科研人员也不是他想得那样,也有聊得来的。
“老陈,这些芒果。”他的老婆目光灼灼。
哪怕是她,也很少见过这种水果。这拿几个回娘家,得多有面子呀?
陈副所长岂能不知道自己爱人的想法?
“上面那层拿下来吧!其他的,你别动,我有用。”陈副所长开口道。
反正上面那层,已经不齐全了。干脆拿掉,然后铺点其他东西上去,再重新封好,拿去送给老领导,刚刚好。
他婆娘一听,顿时眉开眼笑,连忙把最上面的那层芒果拿掉。
“没出息。”见自己婆娘那样子,陈副所长笑骂一句。
他心里琢磨,旧的小型水力发电机从哪里弄,忽然想到什么,心中大定。
张建设回到家的时候,发现周益民已经离开。
“益民回去了?”
“刚走没多久。”
这时候,张燕也从房间出来,手里拿著自己重新整理的手稿。
“爹!你帮我看看,这样行不行……”
接著,她就把刚才周益民提出的想法说出来。老张虽然不是主攻这个领域,但多少还是能看懂一些的。
关于科研方面的,多多少少能提点建议。
“益民跟你说的?”张建设瞪大眼睛。
“是呀!我也觉得这样做可以。”
张建设心里震了震,不愧是老周的种,脑回路总是那么别致的,别人想不到的,总能先一步想到。在别人无从下手的时候,他能找别的角度下手。
如今,益民貌似也是这样。
可惜了呀!那家伙没有选择继续深造。
当然,他不会对此品头论足。毕竟哪怕周益民没有读大学,他现在取得的成就,是很多人都达不到的。
就像女儿的这个课题,益民的提议就很有建设性。
“嗯!我看行,你可以考虑一下氟,氯,溴,碘等元素,我记得都能产生钨的再生循环。”张建设说道。
不愧是搞科研的。
实际上,卤钨灯也正是如此。
可以利用发生循环反应所需的温度,以及与灯内其他物质发生作用的程度有所不同,大量生产各种溴钨灯和碘钨灯。
某些灯中还部分采用氯作为循环剂。
还别说,就连张建设都有点手痒了,很想实验一下。
这也是职业病了。
“不过,玻壳可能也要重新找材料才行。”张建设补充。
张燕点头:“益民也说了,必须使用耐高温的玻壳材料。”
按照这种设计,不仅灯丝的寿命能延长,电灯不会那么容易发黑,而且灯光还会更加明亮。