白熾燈

名詞詳解

　　白熾燈又稱鎢絲燈、燈泡，是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。由電流通過燈絲加熱至白熾狀態(tài)產(chǎn)生光的一種光源。是最早出現(xiàn)的電燈，用耐熱玻璃制成泡殼，內(nèi)裝鎢絲。泡殼內(nèi)抽去空氣，以免燈絲氧化，或再充入惰性氣體（如氬），減少鎢絲受熱蒸發(fā)。因燈絲所耗電能僅一小部分轉(zhuǎn)為可見光，故發(fā)光效率低，一般為10～15流/瓦。但制造方便，成本低，啟動快，線路簡單，被大量采用。

　　十九世紀(jì)后半葉，人們開始試制用電流加熱真空中燈絲的白熾電燈泡。1879年，美國的T.A.愛迪生制成了碳化纖維（即碳絲）白熾燈，率先將電光源送入家庭。1907年，A.賈斯脫發(fā)明拉制鎢絲，制成鎢絲白熾燈。隨后不久，美國的I.朗繆爾發(fā)明螺旋鎢絲，并在玻殼內(nèi)充入氮，以抑制鎢絲的揮發(fā)。1915年發(fā)展到充入氬氮混合氣。1912年，日本的三浦順一為使燈絲和氣體的接觸面盡量減小，將鎢絲從單螺旋發(fā)展成雙螺旋，發(fā)光效率有很大提高。1935年，法國的A.克洛德在燈泡內(nèi)充入氪氣、氙氣，進一步提高了發(fā)光效率。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)展史是提高燈泡發(fā)光效率的歷史。白熾燈生產(chǎn)的效率也提高得很快。80年代，普通白熾燈高速生產(chǎn)線的產(chǎn)量已達8000只/小時，并已采用計算機進行質(zhì)量控制。

禁用時間

　　中國

　　一、中國逐步淘汰白熾燈的重要意義

　　中國是白熾燈的生產(chǎn)和消費大國，2010年白熾燈產(chǎn)量和國內(nèi)銷量分別為38.5億只和10.7億只。據(jù)測算，中國照明用電約占全社會用電量的12%左右。如果把在用的白熾燈全部替換為節(jié)能燈，年可節(jié)電480億千瓦時，相當(dāng)于減少二氧化碳排放4800萬噸，節(jié)能減排潛力巨大。逐步淘汰白熾燈，不僅有利于加快推動中國照明電器行業(yè)技術(shù)進步，促進照明電器行業(yè)結(jié)構(gòu)升級優(yōu)化，而且也將為實現(xiàn)"十二五"節(jié)能減排目標(biāo)、應(yīng)對全球氣候變化做出積極貢獻。

　　二、中國逐步淘汰白熾燈的可行性

　　當(dāng)前，在全球大力推動節(jié)能減排、積極應(yīng)對氣候變化的形勢下，很多國家紛紛出臺淘汰白熾燈路線圖，加快淘汰低效照明產(chǎn)品。中國自1996年實施綠色照明工程以來，照明行業(yè)迅速發(fā)展，全社會節(jié)能減排意識顯著提高，為淘汰白熾燈創(chuàng)造了較好的政策環(huán)境、行業(yè)基礎(chǔ)和社會氛圍，為淘汰白熾燈路線圖的發(fā)布實施奠定了良好基礎(chǔ)。

　    一政策環(huán)境

　　“十一五”期間，中國提出了單位GDP能耗降低20%，主要污染物排放減少10%的約束性目標(biāo)，通過一系列政策措施推動節(jié)能減排。2012年，已經(jīng)建立了較完善的高耗能產(chǎn)品淘汰和節(jié)能產(chǎn)品推廣政策體系，包括發(fā)布高耗能產(chǎn)品淘汰目錄、實施能效標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識、推行政府強制采購、開展政府財政補貼等，為促進白熾燈企業(yè)合理轉(zhuǎn)型、推動高效照明行業(yè)健康發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。

　　二行業(yè)基礎(chǔ)

　　2010年，中國白熾燈總產(chǎn)量38.5億只，年產(chǎn)量1億只以上大型企業(yè)約10家，占全行業(yè)總產(chǎn)量的70%以上。在國家相關(guān)政策的支持下，這些大型白熾燈生產(chǎn)企業(yè)先后開始轉(zhuǎn)產(chǎn)節(jié)能燈等高效照明產(chǎn)品，為行業(yè)平穩(wěn)過渡奠定了基礎(chǔ)。

　　2010年，中國節(jié)能燈總產(chǎn)量約42.6億只，約占全球總產(chǎn)量的80%；其中，年產(chǎn)量5000萬只以上規(guī)模企業(yè)約20家，占全行業(yè)總產(chǎn)量的82.2%。經(jīng)過多年努力，中國節(jié)能燈產(chǎn)品質(zhì)量水平日益提高，一些企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和工藝水平已達到世界領(lǐng)先水平。此外，半導(dǎo)體照明等新興高效照明技術(shù)發(fā)展迅速，在射燈、筒燈、隧道燈等領(lǐng)域逐步得到應(yīng)用。因此，高效照明產(chǎn)品及技術(shù)的日益成熟為逐步淘汰白熾燈提供了重要保障。

　　三社會意識

　　隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，居民照明節(jié)電意識普遍增強，"綠色照明"理念深入人心，高效照明產(chǎn)品市場占有率逐年提高，淘汰低效照明產(chǎn)品、選用高效照明產(chǎn)品已逐漸成為社會共識。[1]三、世界主要國家和地區(qū)淘汰白熾燈情況

　　自2007年初澳大利亞政府率先宣布以立法形式全面淘汰白熾燈開始，先后有十幾個國家和地區(qū)陸續(xù)發(fā)布了白熾燈淘汰計劃。這些國家和地區(qū)淘汰白熾燈計劃主要有以下幾個特點：

　　一是淘汰時間。在淘汰進程上，大多數(shù)國家的起始時間主要集中在2010-2012年。

　　二是淘汰范圍。并非禁止所有白熾燈，重點在于淘汰普通照明用白熾燈，特殊用途白熾燈并不在淘汰范圍之內(nèi)。

　　三是淘汰方式。大部分國家和地區(qū)采取分階段淘汰方式，從大功率白熾燈逐步向小功率白熾燈延伸，從低光效白熾燈向高光效白熾燈延伸。

　　四是中期評估。部分國家和地區(qū)在淘汰過程中設(shè)置了實施效果評估環(huán)節(jié)，根據(jù)高效照明技術(shù)發(fā)展和前期政策實施情況來調(diào)整后期政策。

　　四、中國淘汰白熾燈方案

　　（一）指導(dǎo)思想

　　全面落實科學(xué)發(fā)展觀、加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，大力推進節(jié)能減排，積極應(yīng)對氣候變化，制定并實施科學(xué)有效、符合中國國情的淘汰白熾燈路線圖，實現(xiàn)照明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化和整體能效水平提升，為實現(xiàn)“十二五”節(jié)能減排目標(biāo)、加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變作出積極貢獻。

　　（二）基本原則

　　堅持順應(yīng)國際潮流與推動中國行業(yè)發(fā)展相結(jié)合；堅持加強政策引導(dǎo)與深化市場機制相結(jié)合；堅持實施分階段淘汰與發(fā)展替代技術(shù)相結(jié)合。

　　（三）法律依據(jù)

　　《中華人民共和國節(jié)約能源法》第十六條規(guī)定："國家對落后的耗能過高的用能產(chǎn)品、設(shè)備和生產(chǎn)工藝實行淘汰制度。淘汰的用能產(chǎn)品、設(shè)備、生產(chǎn)工藝的目錄和實施辦法，由國務(wù)院管理節(jié)能工作的部門會同國務(wù)院有關(guān)部門制定并公布"。明確了相關(guān)政府部門在制定淘汰政策和措施中的職責(zé)。

　　《中華人民共和國節(jié)約能源法》第十七條規(guī)定：“禁止生產(chǎn)、進口、銷售國家明令淘汰或者不符合強制性能源效率標(biāo)準(zhǔn)的用能產(chǎn)品、設(shè)備；禁止使用國家明令淘汰的用能設(shè)備、生產(chǎn)工藝”。明確了生產(chǎn)經(jīng)營單位、組織或個人在執(zhí)行高耗能產(chǎn)品淘汰制度中的法律職責(zé)。

　　（四）淘汰計劃

　　中國淘汰白熾燈路線圖擬以國家發(fā)展和改革委員會、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家工商行政管理總局、海關(guān)總署等部門聯(lián)合公告的形式發(fā)布并實施。中國淘汰白熾燈路線圖分為五個步驟（見附表），包括：

　　第一步驟：2011年10月1日，發(fā)布中國淘汰白熾燈政府公告及路線圖，并將2011年10月1日至2012年9月30日設(shè)為過渡期。

　　第二步驟：2012年10月1日起，禁止銷售和進口100瓦及以上普通照明用白熾燈。

　　第三步驟：2014年10月1日起，禁止銷售和進口60瓦及以上普通照明用白熾燈；依據(jù)能效標(biāo)準(zhǔn)，禁止生產(chǎn)、銷售和進口光效低于能效限定值的低效鹵鎢燈。

　　第四步驟：2015年10月1日至2016年9月30日，對前期政策進行評估，調(diào)整后續(xù)政策。

　　第五步驟：2016年10月1日起，禁止銷售和進口15瓦及以上普通照明用白熾燈。

　　（五）淘汰范圍

　　淘汰目標(biāo)產(chǎn)品為普通照明用白熾燈，具體類型為：

　?。?span id="dtknrpa" class='hrefStyle'>電源電壓：220V；

　?。瓱纛^：E14、E27螺口型和B22卡口型；

　?。輾ぃ和该?、磨砂、類似于磨砂效果的涂層或內(nèi)涂白等經(jīng)過表面處理的形式。

　　淘汰目標(biāo)產(chǎn)品不包括反射型白熾燈、聚光燈、裝飾燈等其它類型白熾燈以及特殊用途白熾燈?！　　　　?/p>

         澳大利亞

　　2009年停止生產(chǎn)，最晚在2010年逐步禁止使用傳統(tǒng)的白熾燈。澳大利亞是世界上第一個計劃全面禁止使用傳統(tǒng)白熾燈的國家。澳大利亞政府20日宣布一項計劃，將最晚在2010年開始逐步禁止使用傳統(tǒng)的白熾燈，代之以更加節(jié)能的日光燈等節(jié)能燈具。這是澳大利亞倡議的減排溫室氣體以阻止全球氣候變暖的措施之一。

　　加拿大

　　2012年前禁用白熾燈加拿大自然資源部部長加里.倫恩2007年4月25日宣布，加拿大定于2012年開始禁止銷售白熾燈。加拿大是繼澳洲后第二個宣布將禁用白熾燈的國家。

　　臺灣

　　規(guī)劃2010年開始執(zhí)行白熾燈禁產(chǎn)政策，2012年全面禁產(chǎn)。經(jīng)濟部能源局昨日在行政院產(chǎn)業(yè)科技策略會議中宣布，2012年起已逐步推動傳統(tǒng)白熾燈退出公家機關(guān)、飯店、醫(yī)院甚至一般住家，預(yù)訂三年后逐步停產(chǎn)，最遲在2012年，耗電較多的傳統(tǒng)白熾燈就將全面停產(chǎn)、禁用。

　　日本

　　到2012年止，停止制造銷售高能耗白熾燈日本政府日前宣布截至2012年，日本將全面禁止使用白熾燈。專家預(yù)計，該禁令將使熒光燈、緊湊型熒光燈的使用數(shù)量大幅增加，并最終隨著LED效率的提高以及成本的降低，增加LED照明的需求。

　　美國

　　2012年1月到2014年1月。大多數(shù)白熾燈泡將于2014年在美國市場上禁止銷售。2007能源獨立和安全法案規(guī)定：從2012年1月到2014年1月間，美國要逐步淘汰40W、60W、75W及100W白熾燈泡，以節(jié)能燈泡取代替換。

　　歐盟各國

　　歐盟在環(huán)保方面的標(biāo)準(zhǔn)一直是全球最高的，有關(guān)的規(guī)范也是最嚴(yán)格的。就白熾燈的使用來說，歐盟委員會早在2007年3月，就制訂出具體時間表，逐步淘汰這種浪費能源、二氧化碳排放量相對較高的產(chǎn)品。2008年底，歐盟宣布27個成員國已就一份白熾燈限制方案達成協(xié)議，為防止全球氣候變暖，各國將在2012年前停止歐盟內(nèi)家用白熾燈的銷售，而改用能效較高的節(jié)能燈。根據(jù)計劃，該方案在歐洲議會批準(zhǔn)后，從2009年3月起分階段實施。2012年8月31日，歐盟境內(nèi)全面禁售白熾燈泡的最后期限到來。這之后，理論上講，歐盟境內(nèi)任何商家將不能再進貨和出售白熾燈泡。已售出的白熾燈使用壽命結(jié)束后，將退出歷史舞臺。[3]歐洲聯(lián)盟2009年9月起禁止銷售100瓦傳統(tǒng)燈泡，2012年起禁用使用所有瓦數(shù)的傳統(tǒng)燈泡。英國首相布朗2007年上任后也宣布英國將一體遵行，改用省電日光燈。2008年，零售商開始停賣150瓦燈泡，2009年將停賣60瓦燈泡。零售賣場就開始停止100瓦燈泡補貨，自愿停售期到2012年結(jié)束，之后政府才頒懲罰規(guī)則。

　　韓國

　　2013年底前禁止使用白熾燈南韓[第四次能源利用合理化基本計劃]決定，將階段性地調(diào)高白熾燈的最低能耗標(biāo)準(zhǔn)，并在2013年底前予以淘汰。

發(fā)明歷史

　　一般人認(rèn)為電燈的發(fā)明者是發(fā)明大王愛迪生，實際上，這方面的試驗研究在愛迪生之前就已開始了。在美國1845年的一份專利檔案中，辛辛那提的斯塔爾提出可以在真空泡內(nèi)使用碳絲。英國的斯旺按照這種思路，用一條條碳化紙作燈絲，企圖使電流通過它來發(fā)光，但是，因當(dāng)時抽真空的技術(shù)還很差，燈泡中的殘余空氣，使得燈絲很快燒斷。因此，這種燈的壽命相當(dāng)短，僅有一兩個小時，不具有實用價值。1878年，真空泵的出現(xiàn)，使斯旺有條件再度開展對白熾燈的研究。1879年1月，他發(fā)明的白熾燈當(dāng)眾試驗成功，并獲得好評。

　　1879年，愛迪生也開始投入對電燈的研究，他認(rèn)為，延長白熾燈壽命的關(guān)鍵是提高燈泡的真空度和采用耗電少，發(fā)光強、且價格便宜耐熱材料作燈絲，愛迪生先后試用了1600多種耐熱材料，結(jié)果都不理想，1879年10月21日，他采用碳化棉線作燈絲，把它放入玻璃球內(nèi)，再啟動氣機將球內(nèi)抽成真空。結(jié)果，碳化棉燈絲發(fā)出的光明亮而穩(wěn)定，足足亮了10多個小時(45個小時)。就這樣，碳化棉絲白熾燈誕生了，愛迪生為此獲得了專利。

　　成功并未使愛迪生停步，他在繼續(xù)尋找比碳化棉更堅固耐用的耐熱材料。1880年，愛迪生又研制出碳化竹絲燈，使燈絲壽命大大提高，同年十月，愛迪生在新澤西州自行設(shè)廠，開始進行批量生產(chǎn)，這是世界最早的商品化白熾燈，英國的斯旺也于1881年在新堡郊外本威爾設(shè)廠。

　　白熾燈的發(fā)明，美國通常歸功于愛迪生，英國則歸功于斯旺。在英國，電燈發(fā)明百周年紀(jì)念于1978年10月舉行，而美國則于一年后的11月舉行。

　　兩位發(fā)明家的競爭十分激烈，專利糾紛幾乎不可避免，后來，兩人達成協(xié)議，合資組建了愛迪生──斯旺電燈公司，在英國生產(chǎn)白熾燈。

　　現(xiàn)代的鎢絲白熾燈到1908年才由美國發(fā)明家?guī)炖嬖囍瞥晒Α０l(fā)光體是用金屬鎢拉制的燈絲，這種材料最可貴的特點是其熔點很高，即在高溫下仍能保持固態(tài)。事實上，一只點亮的白熾燈的燈絲溫度高達3000℃。正是由于熾熱的燈絲產(chǎn)生了光輻射，才使電燈發(fā)出了明亮的光芒。因為在高溫下一些鎢原子會蒸發(fā)成氣體，并在燈泡的玻璃表面上沉積，使燈泡變黑，所以白熾燈都被造成“大腹便便”的外型，這是為了使沉積下來的鎢原子能在一個比較大的表面上彌散開。否則的話，燈泡在很短的時間內(nèi)就會被熏黑了。由于燈絲在不斷地被升華，所以會逐漸變細(xì)，直至最后斷開，這時一只燈泡的壽命也就結(jié)束了。

　　在所有用電的照明燈具中，白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉(zhuǎn)化為光能，而其余部分都以熱能的形式散失了。至于照明時間，這種電燈的使用壽命通常不會超過1000小時。在這一點上，鹵素?zé)艟捅纫话愕陌谉霟粢L很多。鹵素?zé)舻耐庑我话愣际且粋€細(xì)小的石英玻璃管，和白熾燈相比，其特殊性就在于鎢絲可以“自我再生”。實際上，在這種燈的燈絲和玻璃外殼中充有一些鹵族元素，如碘和溴。當(dāng)燈絲發(fā)熱時，鎢原子被蒸發(fā)向玻璃管壁方向移動。在它們接近玻璃管時，鎢蒸氣被“冷卻”到大約800℃并和鹵素原子結(jié)合在一起，形成鹵化鎢（碘化鎢、溴化鎢）。鹵化鎢向玻璃管中央移動，又落到被腐蝕的燈絲上。因為鹵化鎢很不穩(wěn)定，遇熱后就會分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在燈絲上沉積下來，彌補了被蒸發(fā)的部分。如此循環(huán)，燈絲的使用壽命就會延長很多。所以，鹵素?zé)舻臒艚z就可以做的相對較小，燈體也很小巧。鹵素?zé)粢话阌迷谛枰饩€集中照射的地方，比如用于寫字臺或居室局部的照明。

　　澳大利亞政府推出了一項逐步采用節(jié)能熒光照明設(shè)備，以減少溫室氣體排放的計劃，從2010年開始將禁止使用白熾燈泡。

　　這是世界上第一個打算淘汰白熾燈泡的計劃。為了節(jié)能，為了環(huán)保，白熾燈泡將要壽終正寢了！

發(fā)光原理

　　組成

　　這是一只普通的白熾燈，主要由玻殼、燈絲、導(dǎo)線、感柱、燈頭等組成。玻殼做成圓球形，制作材料是耐熱玻璃，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。

　　燈絲是用比頭發(fā)絲還細(xì)得多的鎢絲，做成螺旋形?？雌饋頍艚z很短，其實把這種極細(xì)的螺旋形的鎢絲拉成一條直線，這條直線竟有1米多長。

　　導(dǎo)線兩條導(dǎo)線表面上很簡單，實際上由內(nèi)導(dǎo)線、杜美絲和外導(dǎo)線三部分組成。內(nèi)導(dǎo)線用來導(dǎo)電和固定燈絲，用銅絲或鍍鎳鐵絲制做；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(jié)合而不漏氣；外導(dǎo)線是銅絲，任務(wù)就是連接燈頭用以通電。

　　感柱一個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。其中的排氣管用來把玻殼里的空氣抽走，然后將下端燒焊密封，燈就不漏氣了。

　　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(jié)在一起。

　　這里特別需要講講燈絲，因為電燈正是要靠它來發(fā)光的。

　　同炭絲一樣，白熾燈里的鎢絲也害怕空氣。如果玻殼里充滿空氣，那么通電以后，鎢絲溫度升高到2000℃以上，空氣就會對它毫不留情地發(fā)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(nèi)壁和燈內(nèi)部件上。

　　要是玻殼里殘留的空氣比較少，那么上面講的過程就會進行得慢一些，鎢跟空氣中的氧化合生成一薄層藍色的三氧化二鎢和氧化鎢的混合物。

　　這些都是空氣玩的把戲——空氣里的氧氣使高溫的鎢絲氧化了。

　　所以鎢絲燈泡要抽成真空，把空氣統(tǒng)統(tǒng)清除出去。

　　有時怕抽氣機抽不干凈，還要在燈泡的感柱上涂一點紅磷。紅磷受熱會變成白磷，白磷很容易同氧氣反應(yīng)，生成固態(tài)的五氧化二磷，把氧氣“吃掉”，這樣，玻殼里殘留的氧氣也被消除了。

　　但是，這樣做還沒有解決全部問題。白熾燈用久了玻殼會變黑，再過一段時間會燒斷，你知道這是為什么？

　　確實，鎢絲比起炭絲來，在真空里的蒸發(fā)速度要慢得多。但是，當(dāng)白熾燈點亮溫度升得很高的時候，鎢的蒸發(fā)仍然十分嚴(yán)重。

　　長時間的高溫使鎢絲表面的鎢原子像水蒸汽一樣不斷地蒸發(fā)擴散，然后一層又一層地沉積到玻殼的內(nèi)表面上，使玻殼慢慢黑化，越來越不透明。

　　鎢的蒸發(fā)也使鎢絲越來越細(xì)，最后燒斷。燈絲工作溫度越高鎢的蒸發(fā)越快，白熾燈的使用壽命就越短。

　　如何使燈絲減少蒸發(fā)和延長使用壽命

　　辦法只有降低溫度，降低燈絲溫度可以達到延年益壽的目的。鎢絲工作溫度高達2700℃時，燈泡點亮不到1個小時就熄滅；鎢絲工作溫度下降到1700℃，使用壽命可以延長到1000個小時以上。

　　可是，這并不是個好辦法。降低鎢絲的工作溫度，也就是降低它的白熾程度，會使白熾燈的發(fā)光效率降低，遠不如溫度高時那么明亮。

　　于是，問題就這樣明明白白地擺在了人們的面前：要想白熾燈更多地發(fā)光，就得提高燈絲的工作溫度；要想減少鎢絲的蒸發(fā)以延長燈的壽命，又得降低它的一體溫”。這是矛盾的。

　　如何得到高的發(fā)光效率又減少鎢絲蒸發(fā)

　　經(jīng)過多年的研究，人們注意到，當(dāng)燈泡里充有空氣的時候，雖然燈絲很快會被氧化，但是鎢的蒸發(fā)卻變慢了。原因其實很簡單。空氣是由多種成分組成的，使鎢氧化的只是占空氣總量1/5的氧氣；至于其余的大約占4/5的氮氣，它不僅沒有參與對鎢的破壞作用，相反地還干了好事——阻礙鎢分子的運動，降低鎢的蒸發(fā)速度。

　　人們于是給鎢絲找到了一位保衛(wèi)它的好朋友——氮氣。氮氣就在空氣里，而且占了空氣的大多數(shù)，真可謂“踏破鐵鞋無覓處，得來全不費工夫”。

　　過去我們?yōu)榱吮ＷC白熾燈延年益壽，不得不把玻殼中的空氣抽走，抽得越干凈越好，而在為了同樣的目的，我們卻要做相反的工作，即把氣體——當(dāng)然是不會跟鎢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體充到玻殼里去。

　　氮氣是個懶惰的家伙，好自個兒東游西逛，跟誰也不愛打交道。它在很多地方派不上用場，可在白熾燈里卻可一顯身手。

　　如果燈泡里是真空的，那么當(dāng)鎢絲接通電源，溫度升高后，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。

　　玻殼里一旦充進了氮氣，白熾的燈絲周圍就會形成一薄層穩(wěn)定的氣體保護層，就像一道活的“籬笆”。每一個氮氣分子都是一名勇敢的戰(zhàn)士，守衛(wèi)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(xù)為光明服務(wù)。這樣一來，鎢絲的蒸發(fā)速度就慢得多了。結(jié)果是出現(xiàn)了充氮氣的白熾燈泡

　　1913年，蘭米爾首次往玻殼里充進氮氣，這是繼燈絲由炭絲改鎢絲后白熾燈的又一重要革新。直到目前為止，充氣仍然是抑制鎢絲蒸發(fā)的基本措施。

　　不過，有一點要注意，因為氧氣或水蒸汽都會在鎢絲工作時跟它起氧化反應(yīng)，所以對充氣的含氧量和含水量都有極嚴(yán)格的要求，不然的話，燈泡的壽命就會大大地縮短。

　　充氣使鎢絲的蒸發(fā)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(fā)光效率比真空燈泡要高。一般來說，充氣燈泡的發(fā)光效率要比真空燈泡高出1/3以上。

缺陷介紹

　　緊湊型熒光燈售價約是白熾燈泡的10倍，但壽命是后者的6倍，而且同等亮度的產(chǎn)品，熒光燈耗電量不足白熾燈泡的四分之一。隨著新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，新型光源也不斷誕生，譬如LED發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上；電光功率轉(zhuǎn)換可超過10%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。

　　人類使用白熾燈泡已有128年的歷史了。提起白熾燈泡，人們必然會聯(lián)想起愛迪生。實際上早在愛迪生之前，英國電技工程師斯旺(j.Swan)從40年代末即開始進行電燈的研究。經(jīng)過近30年的努力，斯旺最終找到了適于做燈絲的碳絲。[4]編輯本段優(yōu)點介紹

　　光源小、便宜。

　　具有種類極多的燈罩形式，并配有輕便燈架、頂棚和墻上的安裝用具和隱蔽裝置。

　　通用性大，彩色品種多。

　　具有定向、散射、漫射等多種形式。

　　能用于加強物體立體感。

　　白熾燈的色光最接近于太陽光色。

改變?nèi)毕?/h2>

　　1878年12月18日，斯旺試制成功了第一只白熾電泡。此后不久，他還在紐卡斯?fàn)柣瘜W(xué)協(xié)會上展示過他的碳絲燈泡。而當(dāng)他的有關(guān)白熾電燈的實驗報道在美國發(fā)表之后，也曾給愛迪生以直接的幫助。與愛迪生不同的是，斯旺在發(fā)明白熾電燈后，直到1880年才去申請專利；直到1881年才正式投產(chǎn)。而在燈泡投產(chǎn)之后，他未能像愛迪生那樣建立相應(yīng)的發(fā)電站和輸電網(wǎng)。這樣就使得愛迪生后來居上，成了人們公認(rèn)的白熾電燈的發(fā)明家。

　　在愛迪生研制白熾燈泡燈絲材料的過程中，曾試驗過棉線、木材的細(xì)條、稻草、紗紙、線、馬尼拉麻繩、馬鬃、釣魚線、麻栗、硬橡皮、栓木、藤條、玉蜀黍纖維，甚至人的胡須、頭發(fā)。

　　在1879年10月21日的傍晚，愛迪生和助手們成功地把炭精絲裝進了燈泡。一個德國籍的玻璃專家按照愛迪生的吩咐，把燈泡里的空氣抽到只剩下一個大氣壓的百萬分之一，封上了口，愛迪生接通電流，他們?nèi)找古瓮那榫敖K于出現(xiàn)在眼前：燈泡發(fā)出了金色的亮光！在連續(xù)使用了45個小時以后，這盞電燈的燈絲才被燒斷，這是人類第一盞有廣泛實用價值的電燈。后來人們就把這一天定為電燈發(fā)明日。之后愛迪生還一直致力于白熾燈的改進，為了提高燈泡的質(zhì)量，延長燈泡的壽命，愛迪生想盡一切辦法尋找適合制燈絲的材料。到1880年5月初，他試驗過的植物纖維材料共約6000種。在很長的一段時間里，愛迪生派遣了很多人前往世界各地尋找適合于制作燈絲的竹子。直至1908年的9年間，日本竹一直是供應(yīng)碳絲的主要原料。

　　愛迪生發(fā)明的白熾燈泡為人類的文明做出了巨大的貢獻，但為了節(jié)能，為了環(huán)保，只能讓它退出歷史舞臺！補充

　　白熾燈有一個其他大部分類型發(fā)光產(chǎn)品不具備的優(yōu)點，即適合頻繁啟動的場合。

效能對比

　　緊湊型熒光燈售價約是白熾燈泡的10倍，但壽命是后者的6倍，而且同等亮度的產(chǎn)品，熒光燈耗電量不足白熾燈泡的四分之一。

　　隨著新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，新型光源也不斷誕生，譬如LED發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上；電光功率轉(zhuǎn)換可超過10%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。

　　大部分白熾燈會把消耗能量中的98%轉(zhuǎn)化成無用的熱能，只有約2%的能量會成為光。相比之下，熒光燈（Fluorescentlamp，亦稱光管）的效率高很多，接近10%。故此很多地方，特別是夏天需要空氣調(diào)節(jié)的商場、大樓都會使用螢光燈照明以節(jié)省電力。小型的螢光燈（節(jié)能燈泡）把螢光燈及啟動電子結(jié)合，使用標(biāo)準(zhǔn)電燈泡的接口，用以替代普通白熾燈泡。例如一個26瓦的節(jié)能燈泡，發(fā)出的亮度為11瓦，熱量為15瓦。發(fā)出相同亮度11瓦的白熾燈泡耗電多四倍，達100瓦；放出熱量多六倍，達90瓦。

　　很多家居內(nèi)的電燈仍然是以普通白熾燈為主。middot;推廣應(yīng)用高效照明產(chǎn)品；

　　2·推進照明節(jié)電，實現(xiàn)照明節(jié)電10%的目標(biāo)，預(yù)期到2010年照明節(jié)電累計1032億kW·h；

　　3·通過節(jié)電，減少溫室氣體排放，到2010年累計減排二氧化碳4130萬噸碳；

　　4·提高高效照明產(chǎn)品的質(zhì)量和水平，擴大生產(chǎn)能力和出口量；

　　5·提高公眾節(jié)能環(huán)保意識，更清楚了解高效照明系統(tǒng)的好處。

　　其措施之一是嚴(yán)格限制低光效的普通白熾燈應(yīng)用：這已成為全世界各國節(jié)能減排的共同要求。

　　一般應(yīng)使用熒光燈，主要是自鎮(zhèn)流熒光燈代替白熾燈；在一些開關(guān)頻繁、要求調(diào)光、有特殊裝飾要求的場所，以及商場重點照明等，宜選用鹵素?zé)簟?/p>

　　限制白熾燈應(yīng)用，當(dāng)前重點是賓館和家庭兩類場所：對賓館主要靠設(shè)計師、裝飾工程師和建設(shè)單位共同努力，增強節(jié)能觀念和責(zé)任來解決；對家庭主要靠政府運用價格政策引導(dǎo)。

選用指南

　　普通白熾燈：適用于需要調(diào)光、要求顯色性高、迅速點燃、頻繁開關(guān)及需要避免對測試設(shè)備產(chǎn)生高頻干擾的地方和屏蔽室等。因體積較小，并可制成各種功率的規(guī)格，同時易于控光、沒有附件、光色宜人等，故特別適于藝術(shù)照明和裝飾照明。小功率投光燈還適用于櫥窗展示照明和美術(shù)館陳列照明等。適用于事故照明。因白熾燈光效低，壽命短、電能消耗大、維護費用高，使用時間長的工廠車間照明不宜采用。

易燒燈絲

　　白熾燈泡內(nèi)的燈絲，是用很細(xì)的鎢絲繞制成的。電燈正常工作時溫度達到2000℃以上，雖然還達不到鎢絲的熔點3370℃，但這樣的高溫卻可以使鎢絲表面的一部分原子蒸發(fā)出來。因此，燈泡用久后，玻璃泡會慢慢變黑，燈絲會慢慢變細(xì)，變得粗細(xì)不再那么均勻。由于導(dǎo)體的電阻與其橫截面積有關(guān)，細(xì)的地方單位長度的電阻比粗的地方單位長度電阻大，由知，細(xì)的地方發(fā)熱功率比粗的地方大，因此，越細(xì)的地方溫度就越高。發(fā)熱不均勻，不僅會使燈絲變形，而且還會使螺旋形的燈絲匝數(shù)的間距不均勻，從而導(dǎo)致發(fā)熱更加不均勻，匝數(shù)越密的地方，溫度越高。而對于大多數(shù)導(dǎo)體來說，電阻與溫度有關(guān)，溫度越高，電阻越大。一般人認(rèn)為:電燈開啟前，燈絲是冷的，它的電阻很??；在開燈的一瞬間，通過燈絲的電流很大，約是正常發(fā)光時電流的十倍左右。因此，開燈的一瞬間，燈絲的發(fā)熱功率比正常發(fā)光時要大得多，這就有可能使變細(xì)、變密部分的燈絲溫度達到或超過鎢絲的熔點，致使燈絲被熔化。所以燈泡用久了，在開燈的時候，燈絲易從變細(xì)、變密的地方燒斷。

　　但問題在于:開啟瞬間的溫度還未升高,,為何燈絲反而容易斷?其實這里面還有一個重要原因:燈絲與引線支架的連接不牢,造成一定的接觸電阻,尤其在開燈瞬間其消耗的功率大幅增加,加上燈絲本身的熱量,就容易造成局部過熱而燒斷燈絲!

　　以上問題主要還是由于白熾燈生產(chǎn)技術(shù)的不足造成的,,相信如果能大幅度減少以上不足,造出更加燈絲直徑更加均勻,繞制螺距更加均勻,連接部分更加牢固的白熾燈,就可以進一步提高其壽命了!

退市受阻

　　“白熾燈的退市，對整個照明行業(yè)的發(fā)展是很有好處的。”家電分析師梁振鵬表示，未來照明燈肯定是節(jié)能燈的天下，不僅是在中國，在整個國際上，白熾燈也是處于一個市場萎縮的狀況。在當(dāng)下電器節(jié)能化、環(huán)保化的時代，白熾燈必然要被淘汰。

　　業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，想要徹底完成白熾燈退市計劃，必須要政府和企業(yè)聯(lián)合起來共同來推進。事實上，禁令的難以推進，很大程度上是因為照明行業(yè)混亂無序的市場環(huán)境以及過低的技術(shù)研發(fā)程度。政府應(yīng)該制定行業(yè)轉(zhuǎn)型的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加大照明企業(yè)的技術(shù)研發(fā)投入，來提升產(chǎn)品的節(jié)能性，以規(guī)范行業(yè)的發(fā)展。