类型:过渡金属
来源:钨锰铁矿以及其他含钨矿石
化学式:W
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◎科研
高强度钻头
碳钨合金,即碳化钨是当今世界最坚硬的合金之一,其莫氏硬度值高达8.5—9(钻石为10),熔点也达到了5200华氏度(2870摄氏度),适用于制造加工碳钢和不锈钢的钻头和高性能工具。碳化钨的另外一大用途是制造穿甲弹。从第二次世界大战开始,这种穿甲弹就被装备到了轻型兵器和战机上攻击坦克等装甲车辆。
白炽灯于19世纪末实现了商品化,并在20世纪初得到了完善,它改变了人类的日常生活。曾几何时,我们家中的照明工具是蜡烛和煤气,时刻受到火灾和爆炸的威胁。而有了白炽灯,我们的家变得前所未有的明亮而安全。钨丝是组成现代电灯的关键元素之一,它带来了更高的亮度和耐用性。
迫切的问题(www.daowen.com)
几十年后,上了年纪的人若是说起白炽灯,他们生在21世纪的儿孙们或许会目带同情地看着他们,就好像我们对自己的爷爷奶奶说起黑胶唱片和录音带时的反应一样。对他们来说,白炽灯十几年后将从世界上大部分地区消失,家庭照明使用的将是节能灯。现在的节能灯外形有直管形和螺旋形等,看起来完全不同于传统的内部安有钨丝的玻璃灯泡。
自2009年起,随着英国和欧盟各国开始逐渐禁用白炽灯,人们的反对之声就此起彼伏,抱怨上帝赐予自己使用高效灯泡的权利遭到了侵害。但实际上这权利的历史并没那么悠久,毕竟第一根钨丝一百年前才刚刚发明出来。人类真正的传统照明工具其实是有着上千年历史的油灯和蜡烛。工业革命给我们带来了两种照亮居所和工作场所的新方式——提取自石油的煤油,以及使用煤炭生产出来的煤气。这两种材料的缺点在于它们都依赖于明火,亮度有限,污染空气,而且有时还会爆炸。
安全灯泡
虽然人们大都以为是托马斯·爱迪生(1847—1931)发明了灯泡,但实际上总共有20多位发明家为灯泡的发明改善做出了贡献。灯泡概念最早的实际展示出现在1802年。英国化学家汉弗莱·戴维(1778—1829)使电流通过了铂丝,不过他并没有使用玻璃泡对灯丝进行保护。戴维的电灯试验只是为了科学探索,而非商业目的。他的电灯亮度不高,铂丝既成本高昂又消耗得很快,而且当时大规模发电技术尚未出现。
好主意
爱迪生实现了白炽灯的商品化,不过其中的灯丝为炭丝。
爱迪生的天才之处并不在于他发明了灯泡,而在于他成功实现了灯泡的商品化。要承认,他的产品很不错,灯泡采用竹炭作灯丝,寿命长达1200小时。这两个方面都大大超过了他的竞争对手。不过,我们的世界要想拥有100瓦的灯泡还有好多步要走。1904年,一家匈牙利企业制造出了世界上第一根钨丝,这对炭制灯丝来说是一大改进。最后,通用电气公司的威廉·柯立芝(1873—1975)在1906年开发出了“软钨”,使得钨丝可以紧密地卷绕成小型弹簧。这不仅大大提高了灯丝的寿命,而且亮度也更高。对灯泡最后的改进是往其中填充惰性气体,从而提高灯泡的亮度,防止其变黑。截至1914年,通用电气公司生产的钨丝灯泡占据了最大的市场份额,其寿命和销量超过了所有的竞争对手。
安息吧,白炽灯
100瓦钨丝灯泡。
(灯泡中)灯丝脆性是最大的困难之一……钨看起来是非常理想的材料,但1884年到1909年期间,对其柔性的研究却没有任何成果。然后在1909年,美国的柯立芝发现了通过型锻与烧结令钨具有足够的延展性的方法。
——《照明社会史》(1958),威廉·奥迪亚著
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