卤钨循环

卤钨循环是指在卤钨灯中，钨丝蒸发产生的钨与填充的卤族元素原子或分子在管壁附近发生化学反应，形成挥发性的卤化钨。这种现象能够有效防止灯管内部出现黑色沉积物。

运行原理

卤钨循环的运行原理在于，当钨丝加热后，一部分钨会蒸发并与其他元素结合形成卤化钨。这些卤化钨会在灯管内壁附近产生较高的蒸汽浓度，但由于管壁温度较高，使得卤化钨无法附着在管壁上。随后，卤化钨会通过扩散或对流运动，逐渐靠近灯丝区域。在这个高温区域内，卤化钨会被分解成卤素和钨。分解出的钨会重新吸附在灯丝表面上，而卤族元素则继续参与新的化学反应。

温度控制

卤钨循环的稳定运行依赖于适当的管壁温度。对于碘钨灯来说，管壁温度至少要达到250℃才能避免碘化钨沉淀导致循环中断。然而，如果管壁温度过高，超过700℃时，碘化钨就会开始分解，同样会影响循环的稳定性。相比之下，溴钨灯可以在较宽的温度范围（300~1,100℃）内保持正常的卤钨循环。

材料选择

为了确保卤化钨不会粘附在管壁上，卤钨灯使用的玻壳通常较小且管壁负荷较高。常用的玻壳材质包括耐高温的高纯二氧化硅和高铝玻璃。其中，石英玻璃管壁负荷可达25~30W/cm²，适用于高色温卤钨灯；而红外灯的管壁负荷约为20~25W/cm²。高硅玻璃的管壁负荷相对较低，大约在15~20W/cm²之间。此外，卤钨灯的金属导线通常由厚度约20~30微米的带刃钼箔制成，以适应较高的工作温度。

设计参数

卤钨灯的设计参数还包括金属导线的宽度及其所能承受的最大电流。对于高色温灯，每毫米宽的钼片最大电流建议不超过3A；而对于寿命较长的低色温灯，则建议不超过2A。灯内还可能包含其他辅助成分，如消气剂和惰性气体等，以提高灯的性能和使用寿命。

参考资料

钨卤循环过程.百度文库.2024-11-11

卤钨灯的卤钨循环.百度文库.2024-11-11

卤钨灯在3个不同方面和白炽灯的区别介绍.化工仪器网.2024-11-11