托马斯·爱迪生在发明电灯时,经过无数次试验,最终选择了竹丝作为灯丝材料。以下是相关背景和总结:
材料探索
爱迪生尝试了超过1600种材料,包括植物纤维(如马鬃、头发、竹丝)、金属(如白金、铂)、矿物质等,但均因熔点低、蒸发快或易断裂而失败。
关键突破
1879年,他发现碳化棉线在真空环境中可燃烧45小时,这是人类第一盏有实用价值的电灯。
耐久性
竹丝熔点较高(约1200℃),且蒸发量小,比早期材料寿命长得多。
材料优化
爱迪生从日本进口优质竹子,并改进了炭化工艺,使灯丝更均匀、耐用。
钨丝的引入
1906年,柯里奇发现钨丝熔点更高(约3410℃),且蒸发率更低,更适合长期照明。随后,爱迪生团队开始大规模生产钨丝灯泡,寿命进一步延长至数千小时。
技术完善
爱迪生还发明了碳化竹丝灯和白炽灯,前者可点亮1200小时,后者通过真空环境减少灯丝损耗。
商业应用 :竹丝灯泡因成本低、寿命长,迅速普及至美国及全球,成为现代照明基础。
技术革新 :爱迪生的坚持与改进,推动电灯从实验室走向千家万户,开启电气照明新时代。
综上,爱迪生通过不断试验和材料优化,最终确定竹丝为最佳灯丝材料,并在此基础上推动了电灯技术的持续发展。