人類使用白熾燈泡已有128年的歷史了。早在愛迪生之前,英國電技工程師斯旺(j.Swan)從19世紀(jì)40年代末即開始進(jìn)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。
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。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(dá)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。
1845年,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(shí)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(shí),不具有實(shí)用價(jià)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。
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(shí)驗(yàn)報(bào)道在美國發(fā)表之后,也曾給愛迪生以直接的幫助。
1879年1月,他發(fā)明的白熾燈當(dāng)眾試驗(yàn)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(qiáng)、且價(jià)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日的傍晚,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。愛迪生采用碳化棉線作燈絲,把它放入玻璃球內(nèi),再啟動氣機(jī)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(shí)(45個小時(shí))。就這樣,碳化棉絲白熾燈誕生了,愛迪生為此獲得了專利。
之后愛迪生還一直致力于白熾燈的改進(jìn),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。在愛迪生研制白熾燈泡燈絲材料的過程中,曾試驗(yàn)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)。
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(jìn)行批量生產(chǎn),這是世界最早的商品化白熾燈。
1880年,斯旺在發(fā)明白熾電燈后申請了專利。
1880年5月初,愛迪生試驗(yàn)過的植物纖維材料共約6000種。在很長的一段時(shí)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。
1881年,白織燈正式投產(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。英國的斯旺也于1881年在新堡郊外本威爾設(shè)廠。
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。
1907年,A.賈斯脫發(fā)明拉制鎢絲,制成鎢絲白熾燈。
1908年,現(xiàn)代的鎢絲白熾燈由美國發(fā)明家?guī)炖嬖囍瞥晒?。發(fā)光體是用金屬鎢拉制的燈絲,這種材料最可貴的特點(diǎn)是其熔點(diǎn)很高,即在高溫下仍能保持固態(tài)。
1913年,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)。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。
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。1915年發(fā)展到充入氬氮混合氣。
1935年,法國的A.克洛德在燈泡內(nèi)充入氪氣、氙氣,進(jìn)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。
1978年10月,英國舉行電燈發(fā)明百周年紀(jì)念,而美國則于一年后的11月舉行。
20世紀(jì)80年代,普通白熾燈高速生產(chǎn)線的產(chǎn)量已達(dá)8000只/小時(shí),并已采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行質(zhì)量控制。
2010年,澳大利亞政府推出了一項(xiàng)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(jì)劃,將禁止使用白熾燈泡。更多相關(guān)行業(yè)信息請查閱由中國報(bào)告大廳發(fā)布的白熾燈行業(yè)市場調(diào)查分析報(bào)告。
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