第194章 張燕遇到的難題
第194章 張燕遇到的難題
吃飽飯後，周益民跟張燕待了一會。
張姨將礙手礙腳的張璐和張鈺都給扯了出去，把空間讓給女兒跟女婿。對於這女婿，她是一萬個滿意的。
張建設拿著那箱芒果出去。
「我出去一下。」
這箱芒果，他打算用來給周益民搞一台舊的水力發電機，用一個正當的名義，送到周家莊去。
讓周家莊接收，而不是周益民接收。
如此一來，以後就算查，也查到周家莊集體的頭上，跟他女婿關係不大。
「你小心點。」
知道丈夫這是為女婿的事奔走，她也不攔著，只是叮囑注意安全。
周益民跟對象獨處一室，但沒有大家想像中的那種畫面。張燕受到父親的影響，在大學也是專攻科技專業。
「你們已經開始研究這些了？」周益民看了一會，忍不住問道。
才大一的學生，就開始搞研究了嗎？
張燕研究的科目，是電燈。
有人會說，電燈不是早就發明了嗎？還有什麼好研究的。
實際上，目前我國使用的電燈還不太好，電能損耗大就不說，使用壽命還短。
據周益民所以，1959年，也就是去年，美國才研發出鹵鎢燈，估計國內還沒有。
普通白熾燈中，燈絲的高溫造成鎢的蒸發，蒸發的鎢沉澱在玻殼上，產生燈泡玻殼發黑的現象。
而鹵鎢燈，利用鹵鎢循環的原理消除了這一發黑的現象。
張燕點頭：「嗯！這是我們小組這學期的研究課題。別看這電燈簡單，其實包含好多知識點的。」
「我知道。」周益民不可置否地說道。
普通的電燈主要由玻殼、燈絲、導線、感柱、燈頭等組成。
玻殼做成圓球形，製作材料是耐熱玻璃，它把燈絲和空氣隔離，既能透光，又起保護作用。白熾燈工作的時候，玻殼的溫度最高可達100℃左右。
燈絲是用比頭髮絲還細得多的鎢絲，做成螺旋形。
看起來燈絲很短，但如果把這種極細的螺旋形的鎢絲拉成一條直線，這條直線會有1米多長。
兩條導線表面上很簡單，實際上由內導線、杜美絲和外導線三部分組成。
內導線用來導電和固定燈絲，用銅絲或鍍鎳鐵絲製做；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合而不漏氣；外導線是銅絲，任務就是連接燈頭用以通電。
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。
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在一起。
「你們現在想要更換燈絲材料，以便延長電燈壽命？」周益民問她。
他看了張燕記錄的那些東西，大概猜到他們要幹什麼。
「是呀！不僅是延長壽命，你發現沒有？鎢絲會蒸發，讓玻殼發黑。如果更換其他材料，會不會不一樣？」張燕說道。
更換燈絲材料，是他們小組的一個研究共識。
目前，她們做過幾次實驗，更換過十幾種材料，都沒有達到想要的效果。
怕周益民不懂，張燕還詳細解釋。
說同炭絲一樣，白熾燈里的鎢絲也害怕空氣。
如果玻殼裡充滿空氣，那麼通電以後，鎢絲溫度升高到2000℃以上，空氣就會對它毫不留情地發動襲擊，使它很快被燒斷，同時生成一種黃白色的三氧化鎢，附著在玻殼內壁和燈內部件上。
「也就是說，那些發黑的物質，其實就是三氧化鎢，都是空氣惹出來的。」周益民開口道。
張燕愣了下，感覺對象說的這話沒毛病，於是點頭：「沒錯！」
「那麼，你們換什麼材料？從空氣下手就可以了呀！將裡面的空氣抽出來。」周益民接著說。
周益民歪著腦袋：「準確來說，是空氣裡面的氧氣搞的鬼，把氧氣弄掉就行。」
只要在燈泡的感柱上塗一點紅磷。紅磷受熱會變成白磷，白磷很容易同氧氣反應，生成固態的五氧化二磷，把氧氣「吃掉」，這樣，玻殼裡殘留的氧氣也被消除了。
張燕一愣一愣的。
「益民，我們現在的電燈，就是這麼幹的。但你要知道，燈泡裡面的空氣，或者說氧氣是多多少少會有點殘留。」張燕笑道。
要把燈泡裡面的空氣百分百抽空，現在國內的科技、工藝達不到那種水平。
「為了解決這個問題，國外早就有人嘗試往燈泡里注入氮氣。」張燕接著告知。
如果燈泡里是真空的，那麼當鎢絲接通電源，溫度升高後，鎢的分子就會「蠢蠢欲動」，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為止。
而玻殼裡一旦充進了氮氣，白熾的燈絲周圍就會形成一薄層穩定的氣體保護層。
每一個氮氣分子都是一名勇敢的戰士，守衛在鎢絲的附近，對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，繼續為光明服務。
這樣一來，鎢絲的蒸發速度就慢得多，於是便出現了充氮氣的白熾燈泡。
充氣使鎢絲的蒸發速度變慢，同樣的使用期限可以使燈絲在更高的溫度下工作，所以充氣燈泡的發光效率比真空燈泡要高。
「那能不能注入點別的元素，讓其在高溫的條件下，讓蒸發的鎢重新附著回鎢絲上？」周益民將鹵鎢燈的原理誘導出來，讓張燕往那方面去考慮。
鹵鎢燈的原理也簡單，就是在適當的溫度條件下，從燈絲蒸發出來的鎢在泡壁區域內與鹵素物質反應，形成揮發性的鹵鎢化合物。
由於泡壁溫度足夠高，鹵鎢化合物呈氣態，當鹵鎢化合物擴散到較熱的燈絲周圍區域時又分化為鹵素和鎢。釋放出來的鎢部分回到燈絲上，而鹵素繼續參與循環過程。
有些所謂的科技，只要說破，其實就那麼一回事。
「重新變成鎢絲？」
這大膽的想法，將張燕嚇了一跳。
他們還真沒有想過這樣做。
張燕也是聰明人，很快就意識到這是一個可行的方向。
「對呀！益民，你這腦子太厲害了。」
(本章完)
吃飽飯後，周益民跟張燕待了一會。
張姨將礙手礙腳的張璐和張鈺都給扯了出去，把空間讓給女兒跟女婿。對於這女婿，她是一萬個滿意的。
張建設拿著那箱芒果出去。
「我出去一下。」
這箱芒果，他打算用來給周益民搞一台舊的水力發電機，用一個正當的名義，送到周家莊去。
讓周家莊接收，而不是周益民接收。
如此一來，以後就算查，也查到周家莊集體的頭上，跟他女婿關係不大。
「你小心點。」
知道丈夫這是為女婿的事奔走，她也不攔著，只是叮囑注意安全。
周益民跟對象獨處一室，但沒有大家想像中的那種畫面。張燕受到父親的影響，在大學也是專攻科技專業。
「你們已經開始研究這些了？」周益民看了一會，忍不住問道。
才大一的學生，就開始搞研究了嗎？
張燕研究的科目，是電燈。
有人會說，電燈不是早就發明了嗎？還有什麼好研究的。
實際上，目前我國使用的電燈還不太好，電能損耗大就不說，使用壽命還短。
據周益民所以，1959年，也就是去年，美國才研發出鹵鎢燈，估計國內還沒有。
普通白熾燈中，燈絲的高溫造成鎢的蒸發，蒸發的鎢沉澱在玻殼上，產生燈泡玻殼發黑的現象。
而鹵鎢燈，利用鹵鎢循環的原理消除了這一發黑的現象。
張燕點頭：「嗯！這是我們小組這學期的研究課題。別看這電燈簡單，其實包含好多知識點的。」
「我知道。」周益民不可置否地說道。
普通的電燈主要由玻殼、燈絲、導線、感柱、燈頭等組成。
玻殼做成圓球形，製作材料是耐熱玻璃，它把燈絲和空氣隔離，既能透光，又起保護作用。白熾燈工作的時候，玻殼的溫度最高可達100℃左右。
燈絲是用比頭髮絲還細得多的鎢絲，做成螺旋形。
看起來燈絲很短，但如果把這種極細的螺旋形的鎢絲拉成一條直線，這條直線會有1米多長。
兩條導線表面上很簡單，實際上由內導線、杜美絲和外導線三部分組成。
內導線用來導電和固定燈絲，用銅絲或鍍鎳鐵絲製做；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合而不漏氣；外導線是銅絲，任務就是連接燈頭用以通電。
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。
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在一起。
「你們現在想要更換燈絲材料，以便延長電燈壽命？」周益民問她。
他看了張燕記錄的那些東西，大概猜到他們要幹什麼。
「是呀！不僅是延長壽命，你發現沒有？鎢絲會蒸發，讓玻殼發黑。如果更換其他材料，會不會不一樣？」張燕說道。
更換燈絲材料，是他們小組的一個研究共識。
目前，她們做過幾次實驗，更換過十幾種材料，都沒有達到想要的效果。
怕周益民不懂，張燕還詳細解釋。
說同炭絲一樣，白熾燈里的鎢絲也害怕空氣。
如果玻殼裡充滿空氣，那麼通電以後，鎢絲溫度升高到2000℃以上，空氣就會對它毫不留情地發動襲擊，使它很快被燒斷，同時生成一種黃白色的三氧化鎢，附著在玻殼內壁和燈內部件上。
「也就是說，那些發黑的物質，其實就是三氧化鎢，都是空氣惹出來的。」周益民開口道。
張燕愣了下，感覺對象說的這話沒毛病，於是點頭：「沒錯！」
「那麼，你們換什麼材料？從空氣下手就可以了呀！將裡面的空氣抽出來。」周益民接著說。
周益民歪著腦袋：「準確來說，是空氣裡面的氧氣搞的鬼，把氧氣弄掉就行。」
只要在燈泡的感柱上塗一點紅磷。紅磷受熱會變成白磷，白磷很容易同氧氣反應，生成固態的五氧化二磷，把氧氣「吃掉」，這樣，玻殼裡殘留的氧氣也被消除了。
張燕一愣一愣的。
「益民，我們現在的電燈，就是這麼幹的。但你要知道，燈泡裡面的空氣，或者說氧氣是多多少少會有點殘留。」張燕笑道。
要把燈泡裡面的空氣百分百抽空，現在國內的科技、工藝達不到那種水平。
「為了解決這個問題，國外早就有人嘗試往燈泡里注入氮氣。」張燕接著告知。
如果燈泡里是真空的，那麼當鎢絲接通電源，溫度升高後，鎢的分子就會「蠢蠢欲動」，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為止。
而玻殼裡一旦充進了氮氣，白熾的燈絲周圍就會形成一薄層穩定的氣體保護層。
每一個氮氣分子都是一名勇敢的戰士，守衛在鎢絲的附近，對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，繼續為光明服務。
這樣一來，鎢絲的蒸發速度就慢得多，於是便出現了充氮氣的白熾燈泡。
充氣使鎢絲的蒸發速度變慢，同樣的使用期限可以使燈絲在更高的溫度下工作，所以充氣燈泡的發光效率比真空燈泡要高。
「那能不能注入點別的元素，讓其在高溫的條件下，讓蒸發的鎢重新附著回鎢絲上？」周益民將鹵鎢燈的原理誘導出來，讓張燕往那方面去考慮。
鹵鎢燈的原理也簡單，就是在適當的溫度條件下，從燈絲蒸發出來的鎢在泡壁區域內與鹵素物質反應，形成揮發性的鹵鎢化合物。
由於泡壁溫度足夠高，鹵鎢化合物呈氣態，當鹵鎢化合物擴散到較熱的燈絲周圍區域時又分化為鹵素和鎢。釋放出來的鎢部分回到燈絲上，而鹵素繼續參與循環過程。
有些所謂的科技，只要說破，其實就那麼一回事。
「重新變成鎢絲？」
這大膽的想法，將張燕嚇了一跳。
他們還真沒有想過這樣做。
張燕也是聰明人，很快就意識到這是一個可行的方向。
「對呀！益民，你這腦子太厲害了。」
(本章完)