Proč by mohla být tantalum vlákna použita jednou na žárovkách

Poté, co Edison vynalezl žárovku s uhlíkovým vláknem, vědci hledali odolnější a jasnější materiály vlákna. Předtím, než se wolframové vlákno stalo absolutním mainstreamem, kolem roku 1902 až 1910 se jako vlákno skutečně používá vlákno Tantalum.

Tantalum drát

Tantalum drát

1. Vysoký bod tání: Bod tání Tantalu je až 2996 stupňů. Ačkoli to není tak vysoké jako u wolframu (3422 stupňů), je mnohem vyšší než u uhlíkového vlákna, což umožňuje lampě pracovat při vyšší teplotě a tak emitovat jasnější a bělejší světlo.
2. Výkres drátu: Kovový tantalum má určitý stupeň tažnosti a může být vtažen do tenkých vodičů, splňuje požadavky na tvar pro výrobu vlákna.
3. historická příležitost: V té době to byl pokročilejší materiál než uhlíkové vlákno, což výrazně zvyšuje účinnost a životnost žárovkami.
Proč byly Tantalum dráty znovu „eliminovány“?
Přestože jsou dráty Tantalum lepší než uhlíkové dráty, byly brzy zcela nahrazeny dráty wolframu, které mají mnohem lepší výkon . 4 Hlavní důvody jsou následující:
Nízká účinnost (světelná účinnost): vlákna wolframu může fungovat při vyšší pracovní teplotě (asi 2700 stupňů), zatímco tantalum vlákna mají mnohem nižší pracovní teplotu (asi 1600 stupňů). Podle principu záření blackbody, čím vyšší je teplota, tím vyšší je světelná účinnost (více energie je přeměněna spíše na viditelné světlo než na tepelnou energii). Lampy wolframového vlákna jsou mnohem jasnější a energeticky efektivnější než lampy Tantalum Filament.
5. Problém s spolehlivostí: Mechanická pevnost tantalového drátu klesá při vysokých teplotách a stává se velmi křehkým a náchylným k lámání v důsledku vibrací. Naproti tomu wolframový drát může udržovat lepší sílu.
6. Komplexní výrobní proces: Časné lampy Tantalum Filament vyžadovaly očištění veškerého vzduchu a poté se naplnily čistými inertními plyny, jako je dusík, aby se zabránilo oxidaci. Původní lampy wolframové vlákna by mohly fungovat dokonce ve vakuovém prostředí (později byl vyvinut, aby byl naplněn inertními plyny).
7. Náklady: Zdroje wolframu jsou hojnější a konečné náklady na extrakci a zpracování jsou mnohem nižší než náklady na Tantalum.