白熾燈

名詞詳解

　　白熾燈又稱鎢絲燈、燈泡，是將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài)，利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源。由電流通過燈絲加熱至白熾狀態(tài)產(chǎn)生光的一種光源。是最早出現(xiàn)的電燈，用耐熱玻璃制成泡殼，內(nèi)裝鎢絲。泡殼內(nèi)抽去空氣，以免燈絲氧化，或再充入惰性氣體（如氬），減少鎢絲受熱蒸發(fā)。因燈絲所耗電能僅一小部分轉(zhuǎn)為可見光，故發(fā)光效率低，一般為10～15流/瓦。但制造方便，成本低，啟動(dòng)快，線路簡(jiǎn)單，被大量采用。

　　十九世紀(jì)后半葉，人們開始試制用電流加熱真空中燈絲的白熾電燈泡。1879年，美國(guó)的T.A.愛迪生制成了碳化纖維（即碳絲）白熾燈，率先將電光源送入家庭。1907年，A.賈斯脫發(fā)明拉制鎢絲，制成鎢絲白熾燈。隨后不久，美國(guó)的I.朗繆爾發(fā)明螺旋鎢絲，并在玻殼內(nèi)充入氮，以抑制鎢絲的揮發(fā)。1915年發(fā)展到充入氬氮混合氣。1912年，日本的三浦順一為使燈絲和氣體的接觸面盡量減小，將鎢絲從單螺旋發(fā)展成雙螺旋，發(fā)光效率有很大提高。1935年，法國(guó)的A.克洛德在燈泡內(nèi)充入氪氣、氙氣，進(jìn)一步提高了發(fā)光效率。1959年，美國(guó)在白熾燈的基礎(chǔ)上發(fā)展了體積和光衰極小的鹵鎢燈。白熾燈的發(fā)展史是提高燈泡發(fā)光效率的歷史。白熾燈生產(chǎn)的效率也提高得很快。80年代，普通白熾燈高速生產(chǎn)線的產(chǎn)量已達(dá)8000只/小時(shí)，并已采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行質(zhì)量控制。

禁用時(shí)間

　　中國(guó)

　　一、中國(guó)逐步淘汰白熾燈的重要意義

　　中國(guó)是白熾燈的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，2010年白熾燈產(chǎn)量和國(guó)內(nèi)銷量分別為38.5億只和10.7億只。據(jù)測(cè)算，中國(guó)照明用電約占全社會(huì)用電量的12%左右。如果把在用的白熾燈全部替換為節(jié)能燈，年可節(jié)電480億千瓦時(shí)，相當(dāng)于減少二氧化碳排放4800萬噸，節(jié)能減排潛力巨大。逐步淘汰白熾燈，不僅有利于加快推動(dòng)中國(guó)照明電器行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)照明電器行業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)優(yōu)化，而且也將為實(shí)現(xiàn)"十二五"節(jié)能減排目標(biāo)、應(yīng)對(duì)全球氣候變化做出積極貢獻(xiàn)。

　　二、中國(guó)逐步淘汰白熾燈的可行性

　　當(dāng)前，在全球大力推動(dòng)節(jié)能減排、積極應(yīng)對(duì)氣候變化的形勢(shì)下，很多國(guó)家紛紛出臺(tái)淘汰白熾燈路線圖，加快淘汰低效照明產(chǎn)品。中國(guó)自1996年實(shí)施綠色照明工程以來，照明行業(yè)迅速發(fā)展，全社會(huì)節(jié)能減排意識(shí)顯著提高，為淘汰白熾燈創(chuàng)造了較好的政策環(huán)境、行業(yè)基礎(chǔ)和社會(huì)氛圍，為淘汰白熾燈路線圖的發(fā)布實(shí)施奠定了良好基礎(chǔ)。

　    一政策環(huán)境

　　“十一五”期間，中國(guó)提出了單位GDP能耗降低20%，主要污染物排放減少10%的約束性目標(biāo)，通過一系列政策措施推動(dòng)節(jié)能減排。2012年，已經(jīng)建立了較完善的高耗能產(chǎn)品淘汰和節(jié)能產(chǎn)品推廣政策體系，包括發(fā)布高耗能產(chǎn)品淘汰目錄、實(shí)施能效標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)、推行政府強(qiáng)制采購(gòu)、開展政府財(cái)政補(bǔ)貼等，為促進(jìn)白熾燈企業(yè)合理轉(zhuǎn)型、推動(dòng)高效照明行業(yè)健康發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。

　　二行業(yè)基礎(chǔ)

　　2010年，中國(guó)白熾燈總產(chǎn)量38.5億只，年產(chǎn)量1億只以上大型企業(yè)約10家，占全行業(yè)總產(chǎn)量的70%以上。在國(guó)家相關(guān)政策的支持下，這些大型白熾燈生產(chǎn)企業(yè)先后開始轉(zhuǎn)產(chǎn)節(jié)能燈等高效照明產(chǎn)品，為行業(yè)平穩(wěn)過渡奠定了基礎(chǔ)。

　　2010年，中國(guó)節(jié)能燈總產(chǎn)量約42.6億只，約占全球總產(chǎn)量的80%；其中，年產(chǎn)量5000萬只以上規(guī)模企業(yè)約20家，占全行業(yè)總產(chǎn)量的82.2%。經(jīng)過多年努力，中國(guó)節(jié)能燈產(chǎn)品質(zhì)量水平日益提高，一些企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和工藝水平已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。此外，半導(dǎo)體照明等新興高效照明技術(shù)發(fā)展迅速，在射燈、筒燈、隧道燈等領(lǐng)域逐步得到應(yīng)用。因此，高效照明產(chǎn)品及技術(shù)的日益成熟為逐步淘汰白熾燈提供了重要保障。

　　三社會(huì)意識(shí)

　　隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，居民照明節(jié)電意識(shí)普遍增強(qiáng)，"綠色照明"理念深入人心，高效照明產(chǎn)品市場(chǎng)占有率逐年提高，淘汰低效照明產(chǎn)品、選用高效照明產(chǎn)品已逐漸成為社會(huì)共識(shí)。[1]三、世界主要國(guó)家和地區(qū)淘汰白熾燈情況

　　自2007年初澳大利亞政府率先宣布以立法形式全面淘汰白熾燈開始，先后有十幾個(gè)國(guó)家和地區(qū)陸續(xù)發(fā)布了白熾燈淘汰計(jì)劃。這些國(guó)家和地區(qū)淘汰白熾燈計(jì)劃主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　一是淘汰時(shí)間。在淘汰進(jìn)程上，大多數(shù)國(guó)家的起始時(shí)間主要集中在2010-2012年。

　　二是淘汰范圍。并非禁止所有白熾燈，重點(diǎn)在于淘汰普通照明用白熾燈，特殊用途白熾燈并不在淘汰范圍之內(nèi)。

　　三是淘汰方式。大部分國(guó)家和地區(qū)采取分階段淘汰方式，從大功率白熾燈逐步向小功率白熾燈延伸，從低光效白熾燈向高光效白熾燈延伸。

　　四是中期評(píng)估。部分國(guó)家和地區(qū)在淘汰過程中設(shè)置了實(shí)施效果評(píng)估環(huán)節(jié)，根據(jù)高效照明技術(shù)發(fā)展和前期政策實(shí)施情況來調(diào)整后期政策。

　　四、中國(guó)淘汰白熾燈方案

　　（一）指導(dǎo)思想

　　全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，大力推進(jìn)節(jié)能減排，積極應(yīng)對(duì)氣候變化，制定并實(shí)施科學(xué)有效、符合中國(guó)國(guó)情的淘汰白熾燈路線圖，實(shí)現(xiàn)照明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化和整體能效水平提升，為實(shí)現(xiàn)“十二五”節(jié)能減排目標(biāo)、加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變作出積極貢獻(xiàn)。

　　（二）基本原則

　　堅(jiān)持順應(yīng)國(guó)際潮流與推動(dòng)中國(guó)行業(yè)發(fā)展相結(jié)合；堅(jiān)持加強(qiáng)政策引導(dǎo)與深化市場(chǎng)機(jī)制相結(jié)合；堅(jiān)持實(shí)施分階段淘汰與發(fā)展替代技術(shù)相結(jié)合。

　　（三）法律依據(jù)

　　《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》第十六條規(guī)定："國(guó)家對(duì)落后的耗能過高的用能產(chǎn)品、設(shè)備和生產(chǎn)工藝實(shí)行淘汰制度。淘汰的用能產(chǎn)品、設(shè)備、生產(chǎn)工藝的目錄和實(shí)施辦法，由國(guó)務(wù)院管理節(jié)能工作的部門會(huì)同國(guó)務(wù)院有關(guān)部門制定并公布"。明確了相關(guān)政府部門在制定淘汰政策和措施中的職責(zé)。

　　《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》第十七條規(guī)定：“禁止生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售國(guó)家明令淘汰或者不符合強(qiáng)制性能源效率標(biāo)準(zhǔn)的用能產(chǎn)品、設(shè)備；禁止使用國(guó)家明令淘汰的用能設(shè)備、生產(chǎn)工藝”。明確了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位、組織或個(gè)人在執(zhí)行高耗能產(chǎn)品淘汰制度中的法律職責(zé)。

　　（四）淘汰計(jì)劃

　　中國(guó)淘汰白熾燈路線圖擬以國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家工商行政管理總局、海關(guān)總署等部門聯(lián)合公告的形式發(fā)布并實(shí)施。中國(guó)淘汰白熾燈路線圖分為五個(gè)步驟（見附表），包括：

　　第一步驟：2011年10月1日，發(fā)布中國(guó)淘汰白熾燈政府公告及路線圖，并將2011年10月1日至2012年9月30日設(shè)為過渡期。

　　第二步驟：2012年10月1日起，禁止銷售和進(jìn)口100瓦及以上普通照明用白熾燈。

　　第三步驟：2014年10月1日起，禁止銷售和進(jìn)口60瓦及以上普通照明用白熾燈；依據(jù)能效標(biāo)準(zhǔn)，禁止生產(chǎn)、銷售和進(jìn)口光效低于能效限定值的低效鹵鎢燈。

　　第四步驟：2015年10月1日至2016年9月30日，對(duì)前期政策進(jìn)行評(píng)估，調(diào)整后續(xù)政策。

　　第五步驟：2016年10月1日起，禁止銷售和進(jìn)口15瓦及以上普通照明用白熾燈。

　　（五）淘汰范圍

　　淘汰目標(biāo)產(chǎn)品為普通照明用白熾燈，具體類型為：

　?。?span id="wqft26n" class='hrefStyle'>電源電壓：220V；

　?。瓱纛^：E14、E27螺口型和B22卡口型；

　?。輾ぃ和该?、磨砂、類似于磨砂效果的涂層或內(nèi)涂白等經(jīng)過表面處理的形式。

　　淘汰目標(biāo)產(chǎn)品不包括反射型白熾燈、聚光燈、裝飾燈等其它類型白熾燈以及特殊用途白熾燈?！　　　　?/p>

         澳大利亞

　　2009年停止生產(chǎn)，最晚在2010年逐步禁止使用傳統(tǒng)的白熾燈。澳大利亞是世界上第一個(gè)計(jì)劃全面禁止使用傳統(tǒng)白熾燈的國(guó)家。澳大利亞政府20日宣布一項(xiàng)計(jì)劃，將最晚在2010年開始逐步禁止使用傳統(tǒng)的白熾燈，代之以更加節(jié)能的日光燈等節(jié)能燈具。這是澳大利亞倡議的減排溫室氣體以阻止全球氣候變暖的措施之一。

　　加拿大

　　2012年前禁用白熾燈加拿大自然資源部部長(zhǎng)加里.倫恩2007年4月25日宣布，加拿大定于2012年開始禁止銷售白熾燈。加拿大是繼澳洲后第二個(gè)宣布將禁用白熾燈的國(guó)家。

　　臺(tái)灣

　　規(guī)劃2010年開始執(zhí)行白熾燈禁產(chǎn)政策，2012年全面禁產(chǎn)。經(jīng)濟(jì)部能源局昨日在行政院產(chǎn)業(yè)科技策略會(huì)議中宣布，2012年起已逐步推動(dòng)傳統(tǒng)白熾燈退出公家機(jī)關(guān)、飯店、醫(yī)院甚至一般住家，預(yù)訂三年后逐步停產(chǎn)，最遲在2012年，耗電較多的傳統(tǒng)白熾燈就將全面停產(chǎn)、禁用。

　　日本

　　到2012年止，停止制造銷售高能耗白熾燈日本政府日前宣布截至2012年，日本將全面禁止使用白熾燈。專家預(yù)計(jì)，該禁令將使熒光燈、緊湊型熒光燈的使用數(shù)量大幅增加，并最終隨著LED效率的提高以及成本的降低，增加LED照明的需求。

　　美國(guó)

　　2012年1月到2014年1月。大多數(shù)白熾燈泡將于2014年在美國(guó)市場(chǎng)上禁止銷售。2007能源獨(dú)立和安全法案規(guī)定：從2012年1月到2014年1月間，美國(guó)要逐步淘汰40W、60W、75W及100W白熾燈泡，以節(jié)能燈泡取代替換。

　　歐盟各國(guó)

　　歐盟在環(huán)保方面的標(biāo)準(zhǔn)一直是全球最高的，有關(guān)的規(guī)范也是最嚴(yán)格的。就白熾燈的使用來說，歐盟委員會(huì)早在2007年3月，就制訂出具體時(shí)間表，逐步淘汰這種浪費(fèi)能源、二氧化碳排放量相對(duì)較高的產(chǎn)品。2008年底，歐盟宣布27個(gè)成員國(guó)已就一份白熾燈限制方案達(dá)成協(xié)議，為防止全球氣候變暖，各國(guó)將在2012年前停止歐盟內(nèi)家用白熾燈的銷售，而改用能效較高的節(jié)能燈。根據(jù)計(jì)劃，該方案在歐洲議會(huì)批準(zhǔn)后，從2009年3月起分階段實(shí)施。2012年8月31日，歐盟境內(nèi)全面禁售白熾燈泡的最后期限到來。這之后，理論上講，歐盟境內(nèi)任何商家將不能再進(jìn)貨和出售白熾燈泡。已售出的白熾燈使用壽命結(jié)束后，將退出歷史舞臺(tái)。[3]歐洲聯(lián)盟2009年9月起禁止銷售100瓦傳統(tǒng)燈泡，2012年起禁用使用所有瓦數(shù)的傳統(tǒng)燈泡。英國(guó)首相布朗2007年上任后也宣布英國(guó)將一體遵行，改用省電日光燈。2008年，零售商開始停賣150瓦燈泡，2009年將停賣60瓦燈泡。零售賣場(chǎng)就開始停止100瓦燈泡補(bǔ)貨，自愿停售期到2012年結(jié)束，之后政府才頒懲罰規(guī)則。

　　韓國(guó)

　　2013年底前禁止使用白熾燈南韓[第四次能源利用合理化基本計(jì)劃]決定，將階段性地調(diào)高白熾燈的最低能耗標(biāo)準(zhǔn)，并在2013年底前予以淘汰。

發(fā)明歷史

　　一般人認(rèn)為電燈的發(fā)明者是發(fā)明大王愛迪生，實(shí)際上，這方面的試驗(yàn)研究在愛迪生之前就已開始了。在美國(guó)1845年的一份專利檔案中，辛辛那提的斯塔爾提出可以在真空泡內(nèi)使用碳絲。英國(guó)的斯旺按照這種思路，用一條條碳化紙作燈絲，企圖使電流通過它來發(fā)光，但是，因當(dāng)時(shí)抽真空的技術(shù)還很差，燈泡中的殘余空氣，使得燈絲很快燒斷。因此，這種燈的壽命相當(dāng)短，僅有一兩個(gè)小時(shí)，不具有實(shí)用價(jià)值。1878年，真空泵的出現(xiàn)，使斯旺有條件再度開展對(duì)白熾燈的研究。1879年1月，他發(fā)明的白熾燈當(dāng)眾試驗(yàn)成功，并獲得好評(píng)。

　　1879年，愛迪生也開始投入對(duì)電燈的研究，他認(rèn)為，延長(zhǎng)白熾燈壽命的關(guān)鍵是提高燈泡的真空度和采用耗電少，發(fā)光強(qiáng)、且價(jià)格便宜耐熱材料作燈絲，愛迪生先后試用了1600多種耐熱材料，結(jié)果都不理想，1879年10月21日，他采用碳化棉線作燈絲，把它放入玻璃球內(nèi)，再啟動(dòng)氣機(jī)將球內(nèi)抽成真空。結(jié)果，碳化棉燈絲發(fā)出的光明亮而穩(wěn)定，足足亮了10多個(gè)小時(shí)(45個(gè)小時(shí))。就這樣，碳化棉絲白熾燈誕生了，愛迪生為此獲得了專利。

　　成功并未使愛迪生停步，他在繼續(xù)尋找比碳化棉更堅(jiān)固耐用的耐熱材料。1880年，愛迪生又研制出碳化竹絲燈，使燈絲壽命大大提高，同年十月，愛迪生在新澤西州自行設(shè)廠，開始進(jìn)行批量生產(chǎn)，這是世界最早的商品化白熾燈，英國(guó)的斯旺也于1881年在新堡郊外本威爾設(shè)廠。

　　白熾燈的發(fā)明，美國(guó)通常歸功于愛迪生，英國(guó)則歸功于斯旺。在英國(guó)，電燈發(fā)明百周年紀(jì)念于1978年10月舉行，而美國(guó)則于一年后的11月舉行。

　　兩位發(fā)明家的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，專利糾紛幾乎不可避免，后來，兩人達(dá)成協(xié)議，合資組建了愛迪生──斯旺電燈公司，在英國(guó)生產(chǎn)白熾燈。

　　現(xiàn)代的鎢絲白熾燈到1908年才由美國(guó)發(fā)明家?guī)炖嬖囍瞥晒?。發(fā)光體是用金屬鎢拉制的燈絲，這種材料最可貴的特點(diǎn)是其熔點(diǎn)很高，即在高溫下仍能保持固態(tài)。事實(shí)上，一只點(diǎn)亮的白熾燈的燈絲溫度高達(dá)3000℃。正是由于熾熱的燈絲產(chǎn)生了光輻射，才使電燈發(fā)出了明亮的光芒。因?yàn)樵诟邷叵乱恍╂u原子會(huì)蒸發(fā)成氣體，并在燈泡的玻璃表面上沉積，使燈泡變黑，所以白熾燈都被造成“大腹便便”的外型，這是為了使沉積下來的鎢原子能在一個(gè)比較大的表面上彌散開。否則的話，燈泡在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)被熏黑了。由于燈絲在不斷地被升華，所以會(huì)逐漸變細(xì)，直至最后斷開，這時(shí)一只燈泡的壽命也就結(jié)束了。

　　在所有用電的照明燈具中，白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉(zhuǎn)化為光能，而其余部分都以熱能的形式散失了。至于照明時(shí)間，這種電燈的使用壽命通常不會(huì)超過1000小時(shí)。在這一點(diǎn)上，鹵素?zé)艟捅纫话愕陌谉霟粢L(zhǎng)很多。鹵素?zé)舻耐庑我话愣际且粋€(gè)細(xì)小的石英玻璃管，和白熾燈相比，其特殊性就在于鎢絲可以“自我再生”。實(shí)際上，在這種燈的燈絲和玻璃外殼中充有一些鹵族元素，如碘和溴。當(dāng)燈絲發(fā)熱時(shí)，鎢原子被蒸發(fā)向玻璃管壁方向移動(dòng)。在它們接近玻璃管時(shí)，鎢蒸氣被“冷卻”到大約800℃并和鹵素原子結(jié)合在一起，形成鹵化鎢（碘化鎢、溴化鎢）。鹵化鎢向玻璃管中央移動(dòng)，又落到被腐蝕的燈絲上。因?yàn)辂u化鎢很不穩(wěn)定，遇熱后就會(huì)分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在燈絲上沉積下來，彌補(bǔ)了被蒸發(fā)的部分。如此循環(huán)，燈絲的使用壽命就會(huì)延長(zhǎng)很多。所以，鹵素?zé)舻臒艚z就可以做的相對(duì)較小，燈體也很小巧。鹵素?zé)粢话阌迷谛枰饩€集中照射的地方，比如用于寫字臺(tái)或居室局部的照明。

　　澳大利亞政府推出了一項(xiàng)逐步采用節(jié)能熒光照明設(shè)備，以減少溫室氣體排放的計(jì)劃，從2010年開始將禁止使用白熾燈泡。

　　這是世界上第一個(gè)打算淘汰白熾燈泡的計(jì)劃。為了節(jié)能，為了環(huán)保，白熾燈泡將要壽終正寢了！

發(fā)光原理

　　組成

　　這是一只普通的白熾燈，主要由玻殼、燈絲、導(dǎo)線、感柱、燈頭等組成。玻殼做成圓球形，制作材料是耐熱玻璃，它把燈絲和空氣隔離，既能透光，又起保護(hù)作用。白熾燈工作的時(shí)候，玻殼的溫度最高可達(dá)100℃左右。

　　燈絲是用比頭發(fā)絲還細(xì)得多的鎢絲，做成螺旋形。看起來燈絲很短，其實(shí)把這種極細(xì)的螺旋形的鎢絲拉成一條直線，這條直線竟有1米多長(zhǎng)。

　　導(dǎo)線兩條導(dǎo)線表面上很簡(jiǎn)單，實(shí)際上由內(nèi)導(dǎo)線、杜美絲和外導(dǎo)線三部分組成。內(nèi)導(dǎo)線用來導(dǎo)電和固定燈絲，用銅絲或鍍鎳鐵絲制做；中間一段很短的紅色金屬絲叫杜美絲，要求它同玻璃密切結(jié)合而不漏氣；外導(dǎo)線是銅絲，任務(wù)就是連接燈頭用以通電。

　　感柱一個(gè)喇叭形的玻璃零件就是感柱，它連著玻殼，起著固定金屬部件的作用。其中的排氣管用來把玻殼里的空氣抽走，然后將下端燒焊密封，燈就不漏氣了。

　　燈頭是連接燈座和接通電源的金屬件，用焊泥把它同玻殼粘結(jié)在一起。

　　這里特別需要講講燈絲，因?yàn)殡姛粽且克鼇戆l(fā)光的。

　　同炭絲一樣，白熾燈里的鎢絲也害怕空氣。如果玻殼里充滿空氣，那么通電以后，鎢絲溫度升高到2000℃以上，空氣就會(huì)對(duì)它毫不留情地發(fā)動(dòng)襲擊，使它很快被燒斷，同時(shí)生成一種黃白色的三氧化鎢，附著在玻殼內(nèi)壁和燈內(nèi)部件上。

　　要是玻殼里殘留的空氣比較少，那么上面講的過程就會(huì)進(jìn)行得慢一些，鎢跟空氣中的氧化合生成一薄層藍(lán)色的三氧化二鎢和氧化鎢的混合物。

　　這些都是空氣玩的把戲——空氣里的氧氣使高溫的鎢絲氧化了。

　　所以鎢絲燈泡要抽成真空，把空氣統(tǒng)統(tǒng)清除出去。

　　有時(shí)怕抽氣機(jī)抽不干凈，還要在燈泡的感柱上涂一點(diǎn)紅磷。紅磷受熱會(huì)變成白磷，白磷很容易同氧氣反應(yīng)，生成固態(tài)的五氧化二磷，把氧氣“吃掉”，這樣，玻殼里殘留的氧氣也被消除了。

　　但是，這樣做還沒有解決全部問題。白熾燈用久了玻殼會(huì)變黑，再過一段時(shí)間會(huì)燒斷，你知道這是為什么？

　　確實(shí)，鎢絲比起炭絲來，在真空里的蒸發(fā)速度要慢得多。但是，當(dāng)白熾燈點(diǎn)亮溫度升得很高的時(shí)候，鎢的蒸發(fā)仍然十分嚴(yán)重。

　　長(zhǎng)時(shí)間的高溫使鎢絲表面的鎢原子像水蒸汽一樣不斷地蒸發(fā)擴(kuò)散，然后一層又一層地沉積到玻殼的內(nèi)表面上，使玻殼慢慢黑化，越來越不透明。

　　鎢的蒸發(fā)也使鎢絲越來越細(xì)，最后燒斷。燈絲工作溫度越高鎢的蒸發(fā)越快，白熾燈的使用壽命就越短。

　　如何使燈絲減少蒸發(fā)和延長(zhǎng)使用壽命

　　辦法只有降低溫度，降低燈絲溫度可以達(dá)到延年益壽的目的。鎢絲工作溫度高達(dá)2700℃時(shí)，燈泡點(diǎn)亮不到1個(gè)小時(shí)就熄滅；鎢絲工作溫度下降到1700℃，使用壽命可以延長(zhǎng)到1000個(gè)小時(shí)以上。

　　可是，這并不是個(gè)好辦法。降低鎢絲的工作溫度，也就是降低它的白熾程度，會(huì)使白熾燈的發(fā)光效率降低，遠(yuǎn)不如溫度高時(shí)那么明亮。

　　于是，問題就這樣明明白白地?cái)[在了人們的面前：要想白熾燈更多地發(fā)光，就得提高燈絲的工作溫度；要想減少鎢絲的蒸發(fā)以延長(zhǎng)燈的壽命，又得降低它的一體溫”。這是矛盾的。

　　如何得到高的發(fā)光效率又減少鎢絲蒸發(fā)

　　經(jīng)過多年的研究，人們注意到，當(dāng)燈泡里充有空氣的時(shí)候，雖然燈絲很快會(huì)被氧化，但是鎢的蒸發(fā)卻變慢了。原因其實(shí)很簡(jiǎn)單。空氣是由多種成分組成的，使鎢氧化的只是占空氣總量1/5的氧氣；至于其余的大約占4/5的氮?dú)?，它不僅沒有參與對(duì)鎢的破壞作用，相反地還干了好事——阻礙鎢分子的運(yùn)動(dòng)，降低鎢的蒸發(fā)速度。

　　人們于是給鎢絲找到了一位保衛(wèi)它的好朋友——氮?dú)狻５獨(dú)饩驮诳諝饫?，而且占了空氣的大多?shù)，真可謂“踏破鐵鞋無覓處，得來全不費(fèi)工夫”。

　　過去我們?yōu)榱吮ＷC白熾燈延年益壽，不得不把玻殼中的空氣抽走，抽得越干凈越好，而在為了同樣的目的，我們卻要做相反的工作，即把氣體——當(dāng)然是不會(huì)跟鎢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體充到玻殼里去。

　　氮?dú)馐莻€(gè)懶惰的家伙，好自個(gè)兒東游西逛，跟誰也不愛打交道。它在很多地方派不上用場(chǎng)，可在白熾燈里卻可一顯身手。

　　如果燈泡里是真空的，那么當(dāng)鎢絲接通電源，溫度升高后，鎢的分子就會(huì)“蠢蠢欲動(dòng)”，大量地脫離燈絲，“如入無人之境”，到處亂跑，直到碰在玻殼壁上被吸著時(shí)為止。

　　玻殼里一旦充進(jìn)了氮?dú)?，白熾的燈絲周圍就會(huì)形成一薄層穩(wěn)定的氣體保護(hù)層，就像一道活的“籬笆”。每一個(gè)氮?dú)夥肿佣际且幻赂业膽?zhàn)士，守衛(wèi)在鎢絲的附近，對(duì)那些企圖脫離集體四處亂竄的鎢分子毫不客氣，狠狠地頂撞回去，叫它們重返工作崗位，繼續(xù)為光明服務(wù)。這樣一來，鎢絲的蒸發(fā)速度就慢得多了。結(jié)果是出現(xiàn)了充氮?dú)獾陌谉霟襞?/p>

　　1913年，蘭米爾首次往玻殼里充進(jìn)氮?dú)猓@是繼燈絲由炭絲改鎢絲后白熾燈的又一重要革新。直到目前為止，充氣仍然是抑制鎢絲蒸發(fā)的基本措施。

　　不過，有一點(diǎn)要注意，因?yàn)檠鯕饣蛩羝紩?huì)在鎢絲工作時(shí)跟它起氧化反應(yīng)，所以對(duì)充氣的含氧量和含水量都有極嚴(yán)格的要求，不然的話，燈泡的壽命就會(huì)大大地縮短。

　　充氣使鎢絲的蒸發(fā)速度變慢，同樣的使用期限可以使燈絲在更高的溫度下工作，所以充氣燈泡的發(fā)光效率比真空燈泡要高。一般來說，充氣燈泡的發(fā)光效率要比真空燈泡高出1/3以上。

缺陷介紹

　　緊湊型熒光燈售價(jià)約是白熾燈泡的10倍，但壽命是后者的6倍，而且同等亮度的產(chǎn)品，熒光燈耗電量不足白熾燈泡的四分之一。隨著新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，新型光源也不斷誕生，譬如LED發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，使用壽命可達(dá)6萬到10萬小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上；電光功率轉(zhuǎn)換可超過10%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。

　　人類使用白熾燈泡已有128年的歷史了。提起白熾燈泡，人們必然會(huì)聯(lián)想起愛迪生。實(shí)際上早在愛迪生之前，英國(guó)電技工程師斯旺(j.Swan)從40年代末即開始進(jìn)行電燈的研究。經(jīng)過近30年的努力，斯旺最終找到了適于做燈絲的碳絲。[4]編輯本段優(yōu)點(diǎn)介紹

　　光源小、便宜。

　　具有種類極多的燈罩形式，并配有輕便燈架、頂棚和墻上的安裝用具和隱蔽裝置。

　　通用性大，彩色品種多。

　　具有定向、散射、漫射等多種形式。

　　能用于加強(qiáng)物體立體感。

　　白熾燈的色光最接近于太陽光色。

改變?nèi)毕?/h2>

　　1878年12月18日，斯旺試制成功了第一只白熾電泡。此后不久，他還在紐卡斯?fàn)柣瘜W(xué)協(xié)會(huì)上展示過他的碳絲燈泡。而當(dāng)他的有關(guān)白熾電燈的實(shí)驗(yàn)報(bào)道在美國(guó)發(fā)表之后，也曾給愛迪生以直接的幫助。與愛迪生不同的是，斯旺在發(fā)明白熾電燈后，直到1880年才去申請(qǐng)專利；直到1881年才正式投產(chǎn)。而在燈泡投產(chǎn)之后，他未能像愛迪生那樣建立相應(yīng)的發(fā)電站和輸電網(wǎng)。這樣就使得愛迪生后來居上，成了人們公認(rèn)的白熾電燈的發(fā)明家。

　　在愛迪生研制白熾燈泡燈絲材料的過程中，曾試驗(yàn)過棉線、木材的細(xì)條、稻草、紗紙、線、馬尼拉麻繩、馬鬃、釣魚線、麻栗、硬橡皮、栓木、藤條、玉蜀黍纖維，甚至人的胡須、頭發(fā)。

　　在1879年10月21日的傍晚，愛迪生和助手們成功地把炭精絲裝進(jìn)了燈泡。一個(gè)德國(guó)籍的玻璃專家按照愛迪生的吩咐，把燈泡里的空氣抽到只剩下一個(gè)大氣壓的百萬分之一，封上了口，愛迪生接通電流，他們?nèi)找古瓮那榫敖K于出現(xiàn)在眼前：燈泡發(fā)出了金色的亮光！在連續(xù)使用了45個(gè)小時(shí)以后，這盞電燈的燈絲才被燒斷，這是人類第一盞有廣泛實(shí)用價(jià)值的電燈。后來人們就把這一天定為電燈發(fā)明日。之后愛迪生還一直致力于白熾燈的改進(jìn)，為了提高燈泡的質(zhì)量，延長(zhǎng)燈泡的壽命，愛迪生想盡一切辦法尋找適合制燈絲的材料。到1880年5月初，他試驗(yàn)過的植物纖維材料共約6000種。在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，愛迪生派遣了很多人前往世界各地尋找適合于制作燈絲的竹子。直至1908年的9年間，日本竹一直是供應(yīng)碳絲的主要原料。

　　愛迪生發(fā)明的白熾燈泡為人類的文明做出了巨大的貢獻(xiàn)，但為了節(jié)能，為了環(huán)保，只能讓它退出歷史舞臺(tái)！補(bǔ)充

　　白熾燈有一個(gè)其他大部分類型發(fā)光產(chǎn)品不具備的優(yōu)點(diǎn)，即適合頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)合。

效能對(duì)比

　　緊湊型熒光燈售價(jià)約是白熾燈泡的10倍，但壽命是后者的6倍，而且同等亮度的產(chǎn)品，熒光燈耗電量不足白熾燈泡的四分之一。

　　隨著新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，新型光源也不斷誕生，譬如LED發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，使用壽命可達(dá)6萬到10萬小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上；電光功率轉(zhuǎn)換可超過10%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。

　　大部分白熾燈會(huì)把消耗能量中的98%轉(zhuǎn)化成無用的熱能，只有約2%的能量會(huì)成為光。相比之下，熒光燈（Fluorescentlamp，亦稱光管）的效率高很多，接近10%。故此很多地方，特別是夏天需要空氣調(diào)節(jié)的商場(chǎng)、大樓都會(huì)使用螢光燈照明以節(jié)省電力。小型的螢光燈（節(jié)能燈泡）把螢光燈及啟動(dòng)電子結(jié)合，使用標(biāo)準(zhǔn)電燈泡的接口，用以替代普通白熾燈泡。例如一個(gè)26瓦的節(jié)能燈泡，發(fā)出的亮度為11瓦，熱量為15瓦。發(fā)出相同亮度11瓦的白熾燈泡耗電多四倍，達(dá)100瓦；放出熱量多六倍，達(dá)90瓦。

　　很多家居內(nèi)的電燈仍然是以普通白熾燈為主。middot;推廣應(yīng)用高效照明產(chǎn)品；

　　2·推進(jìn)照明節(jié)電，實(shí)現(xiàn)照明節(jié)電10%的目標(biāo)，預(yù)期到2010年照明節(jié)電累計(jì)1032億kW·h；

　　3·通過節(jié)電，減少溫室氣體排放，到2010年累計(jì)減排二氧化碳4130萬噸碳；

　　4·提高高效照明產(chǎn)品的質(zhì)量和水平，擴(kuò)大生產(chǎn)能力和出口量；

　　5·提高公眾節(jié)能環(huán)保意識(shí)，更清楚了解高效照明系統(tǒng)的好處。

　　其措施之一是嚴(yán)格限制低光效的普通白熾燈應(yīng)用：這已成為全世界各國(guó)節(jié)能減排的共同要求。

　　一般應(yīng)使用熒光燈，主要是自鎮(zhèn)流熒光燈代替白熾燈；在一些開關(guān)頻繁、要求調(diào)光、有特殊裝飾要求的場(chǎng)所，以及商場(chǎng)重點(diǎn)照明等，宜選用鹵素?zé)簟?/p>

　　限制白熾燈應(yīng)用，當(dāng)前重點(diǎn)是賓館和家庭兩類場(chǎng)所：對(duì)賓館主要靠設(shè)計(jì)師、裝飾工程師和建設(shè)單位共同努力，增強(qiáng)節(jié)能觀念和責(zé)任來解決；對(duì)家庭主要靠政府運(yùn)用價(jià)格政策引導(dǎo)。

選用指南

　　普通白熾燈：適用于需要調(diào)光、要求顯色性高、迅速點(diǎn)燃、頻繁開關(guān)及需要避免對(duì)測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生高頻干擾的地方和屏蔽室等。因體積較小，并可制成各種功率的規(guī)格，同時(shí)易于控光、沒有附件、光色宜人等，故特別適于藝術(shù)照明和裝飾照明。小功率投光燈還適用于櫥窗展示照明和美術(shù)館陳列照明等。適用于事故照明。因白熾燈光效低，壽命短、電能消耗大、維護(hù)費(fèi)用高，使用時(shí)間長(zhǎng)的工廠車間照明不宜采用。

易燒燈絲

　　白熾燈泡內(nèi)的燈絲，是用很細(xì)的鎢絲繞制成的。電燈正常工作時(shí)溫度達(dá)到2000℃以上，雖然還達(dá)不到鎢絲的熔點(diǎn)3370℃，但這樣的高溫卻可以使鎢絲表面的一部分原子蒸發(fā)出來。因此，燈泡用久后，玻璃泡會(huì)慢慢變黑，燈絲會(huì)慢慢變細(xì)，變得粗細(xì)不再那么均勻。由于導(dǎo)體的電阻與其橫截面積有關(guān)，細(xì)的地方單位長(zhǎng)度的電阻比粗的地方單位長(zhǎng)度電阻大，由知，細(xì)的地方發(fā)熱功率比粗的地方大，因此，越細(xì)的地方溫度就越高。發(fā)熱不均勻，不僅會(huì)使燈絲變形，而且還會(huì)使螺旋形的燈絲匝數(shù)的間距不均勻，從而導(dǎo)致發(fā)熱更加不均勻，匝數(shù)越密的地方，溫度越高。而對(duì)于大多數(shù)導(dǎo)體來說，電阻與溫度有關(guān)，溫度越高，電阻越大。一般人認(rèn)為:電燈開啟前，燈絲是冷的，它的電阻很??；在開燈的一瞬間，通過燈絲的電流很大，約是正常發(fā)光時(shí)電流的十倍左右。因此，開燈的一瞬間，燈絲的發(fā)熱功率比正常發(fā)光時(shí)要大得多，這就有可能使變細(xì)、變密部分的燈絲溫度達(dá)到或超過鎢絲的熔點(diǎn)，致使燈絲被熔化。所以燈泡用久了，在開燈的時(shí)候，燈絲易從變細(xì)、變密的地方燒斷。

　　但問題在于:開啟瞬間的溫度還未升高,,為何燈絲反而容易斷?其實(shí)這里面還有一個(gè)重要原因:燈絲與引線支架的連接不牢,造成一定的接觸電阻,尤其在開燈瞬間其消耗的功率大幅增加,加上燈絲本身的熱量,就容易造成局部過熱而燒斷燈絲!

　　以上問題主要還是由于白熾燈生產(chǎn)技術(shù)的不足造成的,,相信如果能大幅度減少以上不足,造出更加燈絲直徑更加均勻,繞制螺距更加均勻,連接部分更加牢固的白熾燈,就可以進(jìn)一步提高其壽命了!

退市受阻

　　“白熾燈的退市，對(duì)整個(gè)照明行業(yè)的發(fā)展是很有好處的。”家電分析師梁振鵬表示，未來照明燈肯定是節(jié)能燈的天下，不僅是在中國(guó)，在整個(gè)國(guó)際上，白熾燈也是處于一個(gè)市場(chǎng)萎縮的狀況。在當(dāng)下電器節(jié)能化、環(huán)保化的時(shí)代，白熾燈必然要被淘汰。

　　業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，想要徹底完成白熾燈退市計(jì)劃，必須要政府和企業(yè)聯(lián)合起來共同來推進(jìn)。事實(shí)上，禁令的難以推進(jìn)，很大程度上是因?yàn)檎彰餍袠I(yè)混亂無序的市場(chǎng)環(huán)境以及過低的技術(shù)研發(fā)程度。政府應(yīng)該制定行業(yè)轉(zhuǎn)型的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加大照明企業(yè)的技術(shù)研發(fā)投入，來提升產(chǎn)品的節(jié)能性，以規(guī)范行業(yè)的發(fā)展。