高温下工作的白炽灯材料：稀有钨金属的用途与特性

Tungsten
相对原子质量183.8

瑞典语中tung（重的）＋sten（石头）的意思。

钨是银灰色金属，质地非常硬，质量很重，是金属元素中熔点最高的元素（熔点为3407℃）。钨单质已经很硬了，但和碳一起形成的碳化钨更硬，硬度仅次于金刚石。

钨的密度和金一样为19.3g/cm3。把铁放到水银中，铁会浮起来；但把钨放到水银中，钨会沉下去。

钨的熔点较高，因此被用于制作在高温下工作的白炽灯的灯丝。

此外，由于钨很硬，钨被用于制作切割工具的锯齿、炮弹、装甲车、圆珠笔芯；钨密度大，被用来制作渔竿上的铅锤、高尔夫配重块等。但是，钨是稀有金属，价格较高。

钨的命名来源于tungsten（重石），可是元素符号却是W，这是为什么呢？

其实是因为钨还有一个德语的别称：Wolfram。现在德国一些地区依旧使用这个词。钨最初是从铁锰重石wolfart中提取出来的。把铁锰重石和锡矿石混在一起后，锡就很难分离出来了。铁锰重石就好像狼（wolf）那样狼吞虎咽地“吞掉”锡，因此得名Wolfram。

爱迪生发明灯泡的时候，在灯丝中使用的碳来自日本京都八幡的竹子。

碳在真空状态下1800℃就会蒸发，因此需要更耐高温的材料。1908年爱迪生使用了金属中熔点最高的钨做灯丝，终于成功了。因为使用了钨，灯丝温度超过2000℃，使得灯泡一下子就明亮起来。真空中，灯丝表面会有钨原子释放出来。也就是说，钨很容易蒸发。所以，人们向灯泡中充入氩气来抑制蒸发。为减少气体对流带来的热量损失，人们把灯丝变为卷曲状，又变成双层卷曲灯丝等，灯丝被不断改良至今。(www.xing528.com)

只是白炽灯消耗的电中90％都用于发热，效率较低，现在人们逐渐改用荧光灯、LED等新型光源。

据说这是阿基米德发现浮力定律（放在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排开的液体重量）的故事。

2000多年前，希腊有一个很小的国家叫叙拉古。这个国家的国王想要一顶最好的金王冠，因此就让工匠们为他制作。

终于，王冠制作成功了。但是国王听到有人说这个王冠的质量不好，说是工匠在金中掺杂了银，把换下来的金子私吞了。但是这个王冠的重量和国王给他们的金子的重量是一样的，国王无从判断。于是国王就派阿基米德来调查这个事情。日子一天天过去了，阿基米德始终想不到好点子。

有一天阿基米德去泡澡，刚一进入盛得满满水的浴缸，水就一下子都涌了出来，他看着这个水，想到了什么。他大喊着“我知道了，我知道了”，跳出了浴缸。还没来得及穿衣服的阿基米德直奔放金王冠的地方跑去。阿基米德把金王冠沉入到了装满水的容器中，再精确地测量溢出来的水的体积。因为这些水的体积就等于金王冠的体积。

然后，他又分别把等重量的纯金、纯银的体积和溢出来的水的体积相比较。他发现，纯金块的体积比金王冠要小。同质量的纯金和纯银中，银的体积更大一些。于是工匠的小伎俩就被发现了。

阿基米德最终是通过金和银的密度差来解决问题的。如果使用黄铁矿这种金色的物质，由于密度太小，稍微一敲击皇冠就会裂了。那么使用和金等密度的金属会怎么样？事实上，真的有人用钨来制作假金条。比如，可以在钨的表面镀金，或者稍微费点事，在金条表面打孔，再把钨填进去。

为了能识别出这些假金条，必须要进行荧光射线检查或者超声波检查其内部构造。钨的密度是19.3g/cm3，而金的密度是19.32g/cm3，因此也有办法利用这个密度差来检测。那就是用吊秤来提着1kg的金条，测量其在水中的浮力。如果吊秤不准的话这个方法就无效。这其实就是阿基米德原理的应用。