灯泡钨丝变黑是什么物理现象

灯泡钨丝变黑是钨原子升华现象。高温下钨丝表面原子直接从固态变为气态，这些钨蒸气在较冷的灯泡内壁上沉积形成黑色薄膜。普通白炽灯使用2000多摄氏度高温，钨原子升华速度加快。节能灯工作温度较低，钨丝变黑现象不明显。灯泡寿命结束时，内壁黑色沉积物厚度可达几微米，严重影响发光效率。

灯泡钨丝变黑还涉及热力学平衡过程。钨丝高温蒸发与钨蒸气冷凝达到动态平衡。灯泡内填充氮气或氩气等惰性气体，气压约0.5个大气压，可减缓钨原子升华速率。卤素循环技术能解决这个问题，碘与钨蒸气反应形成化合物，在高温钨丝表面分解，使钨原子返回灯丝，延长灯泡寿命3-4倍。