鎢絲的生產(chǎn)大都用仲鎢酸銨 (APT)作原料。一般的工藝過程是將仲鎢酸銨在 500℃左右的空氣中焙燒成三氧化鎢,或在450℃左右的氫氣中輕微還原成藍(lán)色氧化鎢。制作白熾燈燈絲的鎢絲需要在三氧化鎢或藍(lán)色氧化鎢中摻入少量的氧化鉀、氧化硅和氧化鋁,三者用量總和不超過1%,這就是巴茲在1922年發(fā)明的鎢絲摻雜工藝。經(jīng)過摻雜處理的鎢的氧化物用氫氣還原成金屬鎢粉。還原過程一般分兩步進(jìn)行:第一步在630℃左右還原成二氧化鎢(棕色氧化鎢),第二步在820℃左右還原成金屬鎢粉。兩步還原的目的是使摻入的鉀充分發(fā)揮作用和控制粉末粒度。這樣取得的摻雜鎢粉再在一種特制的模子中壓制成細(xì)長的方條。把方條在氫氣中通電,用自電阻加熱(溫度達(dá)3000℃左右)的方法進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)后鎢條的密度可達(dá)到理論值的85%以上。這種鎢條便可以用旋鍛方法加工成直徑為3mm左右的鎢桿,然后進(jìn)一步用模子拉拔的方法加工成各種不同粗細(xì)的鎢絲。例如220V、15W的白熾燈用的鎢絲直徑約為15μm,而 10000W的溴鎢燈用的鎢絲直徑約為1.25mm。更細(xì)的鎢絲如 220V、10W的白熾燈鎢絲直徑約為120μm,則要采用電解腐蝕的方法來制作。
當(dāng)鎢絲的直徑達(dá)到微米級時(shí),用常規(guī)的卡尺很難精確地測定其直徑。因此,國際上通常將直徑在0.2mm以下的鎢絲用其切長為200mm絲段的重量來表示絲的粗細(xì),例如上述15W白熾燈鎢絲的直徑可以用0.679mg/200mm來表示。
白熾燈和鎢絲燈的區(qū)別:范圍不同,鎢絲燈是白熾燈的一種。它們不是同一個(gè)概念。
白熾燈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。自1879年,美國發(fā)明家托馬斯·阿爾瓦·愛迪生制成了碳化纖維(即碳絲)白熾燈以來,經(jīng)人們對燈絲材料、燈絲結(jié)構(gòu)、充填氣體的不斷改進(jìn),白熾燈的發(fā)光效率也相應(yīng)提高。1959年,美國在白熾燈的基礎(chǔ)上發(fā)展了體積和光衰極小的鹵鎢燈。白熾燈的發(fā)展趨勢主要是研制節(jié)能型燈泡,不同用途和要求的白熾燈,其結(jié)構(gòu)和部件不盡相同。白熾燈的光色和集光性能很好,但是因?yàn)楣庑У?,已逐步退出生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)。
鎢絲燈,是以鎢絲作為燈絲制成的白熾燈。鎢絲燈能產(chǎn)生連續(xù)光譜,用于400~780nm可見光譜區(qū)。在分光光度計(jì)中作為可見光源。其光譜有效區(qū)域可延伸至3μm,故也用作近紅外區(qū)的光源。