Was ist ein Wolfram-Filament?

Ein Wolframfaden ist ein dünner Metallfaden, der sehr hell leuchtet, wenn ein elektrischer Strom durch ihn geleitet wird. Aufgerollt und versiegelt in einem mit Inertgas gefüllten Glasbehälter kann ein Wolframfaden hell genug leuchten, um einen Raum zu erhellen. Es war die Aufnahme eines Wolfram-Glühfadens in sein elektrisches Beleuchtungssystem, der dazu führte, dass die Welt Thomas Edison für die Erfindung der Glühbirne verlieh, obwohl tatsächlich Dutzende von Wissenschaftlern mit elektrischem Licht experimentiert hatten.

Wolfram ist ein Element (Symbol: W; Ordnungszahl 74), das im späten 18. Jahrhundert entdeckt wurde. Fast doppelt so dicht wie Blei, hat es den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle bei 6192 ° F (3422 ° C); von allen Elementen ist nur der Schmelzpunkt von Kohlenstoff höher. Diese Eigenschaften machen Wolfram nicht nur in der Elektrotechnik, sondern auch für militärische Anwendungen wie das Härten von Waffen sehr nützlich. Wolfram wird auch als Bestandteil von Schmuck verwendet, wo es mit anderen Materialien zu sehr harten und glänzenden Verbindungen kombiniert wird, obwohl sie spröde sein können.

Als Thomas Edison und andere Wissenschaftler an der Entwicklung der Glühbirne arbeiteten, experimentierten sie mit einer Reihe von Materialien für den lichterzeugenden Faden. Bis Anfang des 20. Jahrhunderts verwendeten die erfolgreichsten Glühbirnen einen Glühfaden aus karbonisiertem Bambus, der etwa 1,200 Stunden hielt. Edison war nicht der erste, der Wolfram verwendete, das 1904 in Europa als Glühfaden für Glühbirnen eingeführt wurde.

1906 entwickelte Edisons Firma General Electric (GE) ein Verfahren, um reines Wolfram flexibel genug zu machen, um es zu einem gewickelten Draht zu ziehen. Die Verwendung eines gewendelten Drahts ermöglichte es GE, die Oberfläche des Wolframs zu vergrößern, die sich im Inneren der Glühbirne befinden würde. 1911 fertigte und verkaufte das Unternehmen Glühbirnen mit den neuen Glühfäden, die alle anderen überdauerten. Die Fortschritte in dieser Technologie gingen fast ununterbrochen weiter, sodass die Betriebskosten einer Glühbirne um die Wende des 21.

Trotz seines Erfolgs als Lichtquelle für Glühbirnen ist der Wolframfaden bemerkenswert ineffizient bei der Lichterzeugung. Etwa 90 % der Energie, die beim Betrieb einer Glühbirne verbraucht wird, wird als Wärme und nicht als Licht abgegeben. Als effizientere Methoden zur Lichterzeugung entwickelt wurden, insbesondere Leuchtstofflampen und Leuchtdioden (LEDs), haben einige das Verbot von Glühbirnen als Energiesparmaßnahme gefordert.