عملکرد دمای بالا ازسیم تنگستن
دمای کار رشته تنگستن مورد استفاده در لامپ های رشته ای اغلب بین 2300 تا 2800 درجه است. به طور کلی، هر چه قدرت لامپ بیشتر باشد، دمای کار فیلامنت بالاتر است. مشاهده می شود که دمای کار رشته بسیار بیشتر از دمای تبلور مجدد رشته تنگستن است. در این زمان، تحت تأثیر وزن خود، بخش رشته بین دو قلاب آویزان می شود. در موارد شدید، رشته ممکن است تا زمانی که با پوسته شیشه ای لامپ برخورد کند، بیفتد.
برای سیم های تنگستن دوپ شده که با مقدار کمی اکسیدهای پتاسیم، سیلیکون و آلومینیوم در طول فرآیند متالورژی پودر تنگستن مخلوط می شوند، اگرچه محتوای سیلیکون و آلومینیوم در سیم نهایی نهایی تنها چند قسمت در میلیون است، محتوای پتاسیم فقط ده ها قسمت در میلیون است، اما افتادگی رشته ساخته شده از این رشته تنگستن دوپ شده را می توان تا حد زیادی بهبود بخشید.
دلیل آن این است که تفاوت زیادی در ساختار کریستالی مجدد سیم تنگستن دوپ شده و سیم تنگستن دوپ نشده وجود دارد. کریستال تبلور مجدد سیم تنگستن دوپ نشده اساساً یک کریستال هم محور است، در حالی که ساختار کریستالی متبلور مجدد سیم تنگستن دوپ شده یک نوار بلند از دانه های درشت روی هم قرار گرفته است.
از منظر نظریه خزش مواد فلزی در دمای بالا، ساختار کریستالی متبلور مجدد این ساختار همپوشانی ضخیم و طولانی می تواند توانایی آن را در مقاومت در برابر افتادگی در دماهای بالا تا حد زیادی بهبود بخشد. با توجه به مجموعه ای از تحقیقات و تجزیه و تحلیل های میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف سنج انرژی اوگر که در دهه 1970 انجام شد، نشان داده شد که تشکیل ساختار کریستالی متبلور مجدد ساختار لبه ضخیم و بلند منحصر به فرد سیم تنگستن دوپ شده ارتباط نزدیکی با محتوای آن دارد. از سیم تنگستن دوپ شده
پتاسیم ارتباط نزدیکی دارد. مقدار کمی از پتاسیم باقی مانده در نوارهای تنگستن دوپ شده، ردیف های حباب پتاسیم را به موازات محور سیم در طول پردازش تشکیل می دهد، که مانع از رشد جانبی دانه ها در طول فرآیند تبلور مجدد می شود، بنابراین یک ساختار همپوشانی ضخیم و طولانی تشکیل می دهد.
افتادگی رشته های لامپ رشته ای نه تنها به محتوای عناصر اضافه شده و فناوری پردازش در رشته تنگستن دوپ شده، بلکه به فناوری پردازش در طول فرآیند تولید رشته نیز مربوط می شود.
سیم تنگستن مقدار زیادی تنش داخلی را هنگامی که به فیلامنت نهایی کشیده میشود حفظ میکند و هنگامی که به رشته پیچیده میشود، تنش داخلی جدید تغییر شکل ناهموار بر روی مقطع سیم تنگستن ایجاد میشود. این تنش های داخلی باید قبل از نصب فیلامنت در لامپ به طور کامل از بین بروند. در غیر این صورت، وقتی لامپ شروع به احتراق می کند، رشته پیچ خورده، تغییر شکل می دهد و آویزان می شود. افتادگی فیلامنت به طور جدی بازده نوری لامپ را کاهش می دهد.
