Kas ir volframa kvēldiegs?

Volframs ir elements (simbols: W; atomskaitlis 74), kas atklāts 18. gadsimta beigās. Gandrīz divreiz blīvāks par svinu, tam ir augstākais kušanas punkts no visiem metāliem 6192 °C (3422 °F); no visiem elementiem tikai oglekļa kušanas temperatūra ir augstāka. Šīs īpašības padara volframu ļoti noderīgu ne tikai elektriskajās tehnoloģijās, bet arī militārām vajadzībām, piemēram, ieroču rūdīšanai. Vēl viens volframa lietojums ir kā rotaslietu sastāvdaļa, kur tas tiek apvienots ar citiem materiāliem, veidojot ļoti cietus un spīdīgus savienojumus, lai gan tie var būt trausli.

Kad Tomass Edisons un citi zinātnieki strādāja pie elektriskās spuldzes izstrādes, viņi eksperimentēja ar vairākiem materiāliem, kas paredzēti gaismu ražojošajam kvēldiegam. Līdz 20. gadsimta sākumam visveiksmīgākajās kvēlspuldzēs tika izmantots karbonizēta bambusa kvēldiegs, kas ilga aptuveni 1,200 stundas. Edisons nebija pirmais, kurš izmantoja volframu, kas Eiropā tika ieviests kā kvēlspuldzes kvēldiegs 1904. gadā.

1906. gadā Edisona uzņēmums General Electric (GE) izstrādāja procesu, lai tīru volframu padarītu pietiekami elastīgu, lai to ievilktu saritinātā stieplē. Izmantojot satītu stiepli, GE varēja palielināt volframa virsmas laukumu, kas būtu spuldzes iekšpusē. Līdz 1911. gadam uzņēmums ražoja un pārdeva spuldzes, izmantojot jaunos kvēldiegus, kas izturēja vairāk nekā visas pārējās. Šīs tehnoloģijas attīstība turpinājās gandrīz nepārtraukti, tāpēc kvēlspuldžu ekspluatācijas izmaksas līdz 21. gadsimta sākumam bija mazākas par 5% no 1911. gada.

Neskatoties uz panākumiem kvēlspuldžu gaismas avotā, volframa kvēldiegs ir ļoti neefektīvs gaismas radīšanā. Apmēram 90% no jaudas, kas tiek izmantota kvēlspuldzes darbināšanai, tiek izvadīta kā siltums, nevis gaisma. Tā kā ir izstrādātas efektīvākas gaismas ražošanas metodes, jo īpaši dienasgaismas apgaismojums un gaismas diodes (LED), daži ir aicinājuši aizliegt kvēlspuldžu izmantošanu kā enerģijas taupīšanas pasākumu.