用粉末冶金和塑性加工方法制成的鎢的絲材。鎢絲分為純鎢絲和不下垂鎢絲。純鎢絲由純度達99.95%的鎢粉制得;鎢絲中絕大部分為不下垂鎢絲。不下垂鎢絲是在鎢的氧化物原料中添加0.025%~0.05%Al2O3、0.3%~0.45%SiO2、0.25%~0.45%K2O而制成的鎢絲,又稱為摻雜鎢絲或抗下垂鎢絲。不下垂鎢絲因其在再結(jié)晶溫度以上使用時不像純鎢絲那樣產(chǎn)生變形(下垂)而得名。純鎢絲主要用作電子管柵絲、邊桿、引出線、支架,氣體放電燈電極,發(fā)熱元件等。不下垂鎢絲主要用作白熾燈燈絲,電子管熱絲、陰極、柵絲、氣體放電燈電極、支桿、引出線等。
簡史 1879年,愛迪明了電燈,使用的是碳絲。1906年,出現(xiàn)了粉漿擠壓法制造的鎢絲。1909年,美國人庫利吉(W.D.Coolidge)采用鎢粉壓制成形燒結(jié)旋鍛一拉絲技術(shù)奠定了鎢絲生產(chǎn)的基礎(chǔ),使照明電燈開始走進干家萬戶。1918年,匈牙利人柏斯(Pac’z)在美國采用氧化物耐火材料坩堝焙燒WO3時,無意中發(fā)現(xiàn)用這種原料生產(chǎn)的鎢絲,再結(jié)晶后具有良好的抗下垂特性。經(jīng)過218次反復(fù)試驗研究,發(fā)現(xiàn)是坩堝中混入的少量耐火氧化物在起作用,從而奠定了不下垂鎢絲的生產(chǎn)基礎(chǔ)。在美國,仍然稱不下垂鎢絲為218鎢絲。1917年美商在中國上海創(chuàng)辦了奇異公司,改拉進口鎢絲。1938年后,桂林電子管廠也改拉過進口鎢絲。1953年9月,在鄭良永主持下,上海燈泡廠建立了從制粉到拉絲整套裝備,生產(chǎn)了中國自制的盤鎢絲。1956年,北京電子管廠配備了成套鎢絲生產(chǎn)裝備和技術(shù),從事鎢絲、鉬絲、鎢鉬合金絲、釷鎢絲生產(chǎn)。60年代,又有兩家合金廠相繼建成,生產(chǎn)鎢鉬絲,并開發(fā)出鎢錸合金絲,投入工業(yè)化生產(chǎn)。70年代以來,又相繼建立了十幾家專業(yè)廠。鎢絲年生產(chǎn)能力達50億m。
摻雜機理 鎢絲絕大部分被用作燈泡燈絲,其使用溫度高達2000~3000oC。燈泡燈絲、電子管熱絲、陰極都是采用不下垂鎢絲而不是采用純鎢絲。
(1)純鎢絲再結(jié)晶溫度低于1500C。而且,再結(jié)晶后在室溫下脆如玻璃,高溫下產(chǎn)生嚴重變形。這是由于:其在再結(jié)晶后形成等軸狀的結(jié)晶組織(圖1),晶界平直,室溫下彎曲時沿垂直絲軸方向的晶界極易產(chǎn)生脆斷。高溫下晶粒沿晶界滑移導(dǎo)致下垂變形。