Zmogljivost pri visokih temperaturahvolframova žica
Delovna temperatura volframovega filamenta, ki se uporablja v žarnicah z žarilno nitko, je pogosto med 2300 in 2800 stopinjami. Na splošno velja, da večja kot je moč žarnice, višja je delovna temperatura žarilne nitke. Vidimo lahko, da delovna temperatura žarilne nitke daleč presega temperaturo rekristalizacije volframovega filamenta. V tem času se pod vplivom lastne teže segment žarilne nitke med obema kljukama povesi. V hujših primerih se lahko žarilna nitka povesi, dokler ne trči v stekleno lupino žarnice.
Za dopirane volframove žice, ki so med postopkom praškaste metalurgije volframa pomešane z majhno količino kalija, silicija in aluminijevih oksidov, čeprav je vsebnost silicija in aluminija v končni končni žici le nekaj delcev na milijon, je vsebnost kalija je le na desetine delcev na milijon, vendar se lahko padec filamenta iz tega dopiranega volframovega filamenta močno izboljša.
Razlog je velika razlika v rekristalizirani kristalni strukturi dopirane volframove žice in nedopirane volframove žice. Rekristaliziran kristal nedopirane volframove žice je v bistvu kristal z enako osjo, medtem ko je prekristalizirana kristalna struktura dopirane volframove žice dolg pas prekrivajočih se grobih zrn.
Z vidika teorije visokotemperaturnega lezenja kovinskih materialov lahko rekristalizirana kristalna struktura te debele in dolge prekrivajoče se strukture močno izboljša njeno sposobnost, da se upre povešanju pri visokih temperaturah. Glede na vrsto raziskav in analiz transmisijske elektronske mikroskopije in Augerjevega energijskega spektrometra, opravljenih v sedemdesetih letih 20. stoletja, je bilo dokazano, da je tvorba rekristalizirane kristalne strukture debele in dolge preklopne strukture, edinstvene za dopirano volframovo žico, tesno povezana z vsebino dopirane volframove žice.
Kalij je tesno povezan. Sledi kalija, ki ostanejo v dopiranih volframovih trakovih, med obdelavo tvorijo vrste kalijevih mehurčkov, vzporedne z osjo žice, kar ovira stransko rast zrn med postopkom rekristalizacije in tako tvori debelo in dolgo strukturo prekrivanja.
Povešenost filamentov žarnice z žarilno nitko ni povezana le z vsebnostjo dodanih elementov in tehnologijo obdelave v dopiranem volframovem filamentu, ampak tudi s tehnologijo obdelave med proizvodnim procesom filamenta.
Volframova žica obdrži veliko količino notranje napetosti, ko je vlečena v končno žarilno nitko, in ko je navita v žarilno nitko, nastane nova notranja napetost neenakomerne deformacije na preseku volframove žice. Te notranje napetosti je treba popolnoma odpraviti, preden je žarilna nitka nameščena v žarnico. V nasprotnem primeru se bo žarilna nitka zvila, deformirala in povesila, ko se bo žarnica začela vžigati. Povešenost žarilne nitke bo resno zmanjšala svetlobni izkoristek žarnice.
