金屬的熱性質(zhì)

1.熔點

熔點是晶體物質(zhì)熔解時的溫度，也就是該物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)可以平衡共存的溫度。各種金屬晶體的熔點差別較大，這是因為影響熔點的因素不止一個。各種金屬晶體的結構除了基本相同外，還有別的因素,如原子的質(zhì)量、核電荷的大小、原子的排列方式等等各有差別。對同一種金屬晶體，則熔點又與所受壓強有關。在一定壓強下，金屬晶體的熔點和其凝固點相同。熔點是電光源生產(chǎn)上使用金屬材料時要考慮的主要指標之一。

2.熱導率

熱導率表征金屬材料傳熱的能力,其單位為W/(℃.cm)[瓦/(度·厘米)]。在電光源生產(chǎn)中,適當?shù)臒醾鲗鼙ＷC某些零件(如放電燈的電極)工作溫度的穩(wěn)定。熱導率決定了金屬零件上熱量傳導的速度。

一般來說,金屬都是熱的良導體,但能力有所差別。某些金屬的導熱性的相對大小順序如下:

Ag>0u>Al>Zn>r'e>Pb> Hg.銀和銅的導熱性最好,所以常用銅作為電光源的外導絲。

金屬的導熱性是由于金屬高溫部分和低溫部分之間電子能量交換的結果。當金屬某一部分受熱時，那里的自由電子的能量增加,運動速度也隨之加快,于是,通過碰撞,自由電子就把能量傳給其他的金屬離子。金屬就借著自由電子的運動把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分,從而使整塊金屬達到同樣的溫度。

3.比熱

比熱是單位數(shù)量的物質(zhì)溫度升高1℃時所需吸收的熱量，其單位為J/(kg.℃)[焦耳/(千克·度)]。

各種物質(zhì)的比熱不同,對同一種物質(zhì),比熱的大小又與加熱時的條件,如溫度的高低、壓強和體積的變化情況有關。即使同一物質(zhì),在不同的物態(tài)下,比熱也不同。作為白熾燈的熱輻射體(燈絲),比熱要低些好。作為放電燈的陽極,比熱要高些好。

4.熱蒸發(fā)率

液態(tài)物質(zhì)氣化或固態(tài)物質(zhì)升華而成為氣態(tài)物質(zhì)謂之蒸發(fā)。在單位時間內(nèi)從單位面積上蒸發(fā)的物質(zhì)數(shù)量謂之蒸發(fā)速率，其單位為g/(cm2.s)[克/(厘米·秒)]。

在電光源中，金屬零件往往工作在真空或高溫狀態(tài)下,這就有利于材料的蒸發(fā)。蒸發(fā)速率太大，就縮短了電光源的使用壽命或影響工作參數(shù)的穩(wěn)定。蒸發(fā)物質(zhì)凝聚在較冷部件上會破壞絕緣，使玻殼失透等。金屬的蒸發(fā)速率與其結構、壓強和溫度有關。作為燈絲和電極,希望其蒸發(fā)速率愈小愈好。實際上,一般都采用蒸發(fā)溫度來表示物質(zhì)的蒸發(fā)特性,在這個溫度下,物質(zhì)的蒸發(fā)率已經(jīng)不能忽略了，它大致相當于金屬的飽和蒸汽壓約為133.3x10- Pa(1x10-托)時的溫度。