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定海军的实验室,在赵信的指导之下,直接走出了白炽灯的这一条路,不能算是错,因为相对于早期的电弧灯来说,白炽灯更加的安全,不光是使用时候的安全,还有对于眼的保护,白炽灯都要高于电弧灯,这也是它在历史上取代电弧灯的原因。
电弧灯跟白炽灯,这是两个发光的原理,电弧灯主要是让电流通过的发光气体,催动发光,这是比白炽灯早了差不多六七十年的发明。
不过早期电弧灯,它发不出白光,后世常用日光灯,它借助着的电流,通过低压汞气的时候,发出紫外线,这个紫外线再经过了荧光粉的还原,形成了类似日光的等。
在没有这样的荧光剂之前的,电弧发出的,多是一些其他颜色的光,比较好一点的,有蓝光和红光,稍差一点的,就是紫外线,紫外线有强烈的杀菌作用,可是日常使用,对于眼的危害相当的大。
赵信没能力做出来荧光剂,或者是补光剂,无法让那个电弧灯光线变成白光,也就主动放弃了这一点,走白炽灯这一条路。
白炽灯跟电弧灯的发光理念完全不同,他不是电流通过发光气体发光,而是的电流在金属上面通过的时候,因为电阻的关系,电流会不停的加热金属,当金属加热到一定温度的时候,就会发出光芒,当这个温度高到一定程度的时候,发出的光芒炙热的如同太阳光。
实际上,太阳光也同样是燃烧的形成,不同的是,太阳上面,无数的元素,不停的聚变反应,最终发出了光和热。
这是一种热光源,电流再电阻的作用之下,发光发热,这应该是一个强氧化的作用,加热本身就会促进氧化的过程,最早使用各种金属的灯泡,之所以使用寿命较短,也是因为如此。
19世纪的时候,对于自然科学,已经有了一定的认识,比如说一些常见的物质的基本特性,熔点沸点之类。
很多研究灯泡的,不约而同的选择了铂金,原因就是在于,铂金更容易加工并且熔点比普通的钢铁要高。
实验证明,铂金的熔点虽然很高,大概是1760度,对于灯泡来说,还是太低了,在电流加热,发光之后,温度会迅速的上升,铂金哪怕稳定性比较强,到了熔点之后,也会熔断。
在铂金这样的金属都不行了之后,之后,选择的都是熔点高物质。
碳纤维就成为了一种选择,首先碳的熔点很高,高达3500度的熔点,足以承受住电流的高温,唯一需要考虑的就是氧化性,只要真空就可以了的。
实际上,不是什么完全真空,这个时代的工艺,也达不到抽成完全真空,只要抽去绝大部分空气就可以了。
用竹子碳化制作的纤维,这玩意,还容易加工,在中国无数种的植物,总有一款合适的,说不定,日本的那一款竹子,就是在中国引进的。
随便找到竹子,然后通过特别的方法,加工成细小的条形,然后通过实验室的方法的,高温烧成碳,这个控制起来并不容易,好在竹子太多了,也很好找,1000个,1万个之中,只要成功了一个,就可以实验。
实际上,整个寻找的过程之中,制作难度没有那么的困难,成功率大概在7成左右。
用玻璃厂制作出来玻璃瓶子,固定下来电路和灯丝,然后用抽管,抽出绝大部分的空气,就简单的形成了一个的灯泡的实验体,然后通电点亮。
在经过了几次失败之后,电灯终于亮了,实验成功之后,就是一个实用性的实验,这种要在日常生活之中使用的东西,寿命不能太短,真的是几个小时,十几个小时,也不够用啊。
竹纤维在第一波实验之中,就展现了它的作用,第一个灯泡足足坚持了72个小时,这就有了初步使用的可能性。
接下来,一方面,研究灯泡的性能,如何让空气抽的更加的到位,防止氧化损害灯泡,另外一方面,在电路还有纤维形状上面,进行调整。
赵信还画出了后世的灯泡的形象,给与帮助,在调整了诸多的配合之后,灯泡的寿命增加到了90个小时,这已经有了基本上使用的可能。
赵信记得,爱迪生发明的实用性灯泡,他的寿命是170小时,这个大大高于现在的,他更愿意相信是材料上面的原因。
日本的竹子,暂时,还没有办法到日本进行寻找,未来,当大规模的船队建成之后,跟日本交流的时候,可以选择一部分的地方的竹子的种类进行研究。
现在,他找的竹子,只是附近有的,未必是最好,对北宋常用的竹子实验,应该是有收获的。
双管齐下,效果当然很好,在反复试验之后,总算挑选出了河北附近的一款竹子,在实验室之中的验证之中,取得了420个小时时间,哪怕在大规模生产之中打点折扣,也算是相当不错了的。
在没有金属钨的前提下,竹炭纤维,就成为了灯泡天然的材料,420小时,每天6小时的前提下,可以使用70天的,就算是12小时,也可以使用一个月以上的。
这个经过了一系列的研究,特别是赵信还有众多的研究者加入进去,最终定型的灯泡,比起后世的白炽灯来说,大了很多,有些像是浴霸上面,400瓦的灯泡,巨大的玻璃体,加上铁质后壳,跟后世灯泡有些相像,这也是赵信的懒省事,毕竟后世的灯泡,哪怕比较便宜,也是在多年的时间之中,最终验证下来的,那肯定是好的。
现在赵信的能力,还没有办法验证后世的形状上面的理论,可是拿来主义的使用,还是没有问题。