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火對(duì)人類(lèi)的早期文明起著決定性的作用。而人類(lèi)對(duì)火的認(rèn)識(shí)也是從最開(kāi)始的懼怕到積極地利用,最后通過(guò)制造火種以達(dá)到造福人類(lèi)的目的。
打火機(jī)是一種小巧的取火器,而最早,人們稱其為點(diǎn)火器。打火機(jī)雖小,但是它反映了人類(lèi)對(duì)自然的認(rèn)識(shí)和工業(yè)文明的發(fā)展歷程。
最原始的打火機(jī)是16世紀(jì)歐洲的火絨盒和與其齊名的打火鐵盒。它們的工作原理相同,都是用打火鐵產(chǎn)生火花而引燃火絨的。所不同的是,火絨盒的打火鐵是由鏈子拴在一邊的,而打火鐵盒則完全是一體的。
手槍問(wèn)世后,人們從其衍生出燧石點(diǎn)火槍。人們扣動(dòng)帶強(qiáng)彈簧的扳機(jī)時(shí),金屬擊打在火石上產(chǎn)生火花,點(diǎn)燃樹(shù)葉。
1823年,德國(guó)化學(xué)家德貝萊納在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn):氫氣遇到鉑棉會(huì)起火。這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了他試制打火機(jī)的念頭。德貝萊納原為藥劑師,1810年任耶納大學(xué)化學(xué)和藥物學(xué)教授。生前對(duì)染色法提出過(guò)不少改良措施,研究過(guò)鉑、鎳、二氧化錳等的催化作用,并在這些研究的基礎(chǔ)上制造出德貝萊納點(diǎn)火器。
德貝萊納用一只小玻璃筒盛上適量的稀硫酸,筒內(nèi)裝一內(nèi)管,內(nèi)管中裝入鋅片,玻璃筒裝一頂蓋,頂蓋上有噴嘴、鉑棉和開(kāi)關(guān),內(nèi)管中鋅片與硫酸接觸生成氫氣。一定量的氫氣產(chǎn)生的壓力將內(nèi)管中的硫酸排入玻璃筒內(nèi),打開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),內(nèi)管的氫氣沖到鉑棉上起火;內(nèi)管與玻璃筒內(nèi)的壓力重新平衡,硫酸再次進(jìn)入內(nèi)管,與鋅片反應(yīng)又產(chǎn)生氫氣。如此世界上第一只打火機(jī)便告誕生。但它體積大不便攜帶,玻璃殼易碎,硫酸溢出也有危險(xiǎn),這些缺點(diǎn),使它沒(méi)能普及。
1920年,法國(guó)出現(xiàn)了燈芯式打火機(jī),燈芯是用硝石粉浸過(guò)的,容易被火花點(diǎn)燃,后來(lái),改成將燈芯浸在苯中的苯打火機(jī),這種打火機(jī)有時(shí)漏燃料,而且要經(jīng)常更換燈芯。
第二次世界大戰(zhàn)后,出現(xiàn)氣體燃料打火機(jī),逐漸取代了苯燈芯打火機(jī)。將從天然氣中提取的丁烷氣壓縮到打火機(jī)中,使用時(shí),丁烷氣體從打火機(jī)的頂端噴嘴中噴出,由打火裝置點(diǎn)燃,火焰的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)噴氣量來(lái)控制,丁烷氣體用盡后,可從打火機(jī)底部的活門(mén)裝填。
燃料問(wèn)題似乎容易解決,問(wèn)題是產(chǎn)生火花的方法一直頗嫌笨拙。我們今天用的打火機(jī)的轉(zhuǎn)輪實(shí)際上是奧地利人奧爾研制出來(lái)的,奧爾發(fā)現(xiàn)鐵鈰合金制成的金屬在摩擦?xí)r很容易產(chǎn)生大面積的火花。這種金屬就是以?shī)W爾命名。奧爾金屬的打火輪一開(kāi)始并不是現(xiàn)在的周邊呈銼狀的圓形,曾采用半轉(zhuǎn)輪,但人們很快意識(shí)到這種往復(fù)式的半輪的缺點(diǎn)是火石磨損過(guò)快,因?yàn)榧词共淮蚧饡r(shí)也要磨一下火石。經(jīng)過(guò)一番摸索,發(fā)展成火石裝在火石管里,為保證火輪與火石間有足夠的壓力,在火石下面有一彈簧結(jié)構(gòu),蹭一下火輪,即可產(chǎn)生火花。奧爾解決的是火花產(chǎn)生的問(wèn)題,直到今天,它仍是打火機(jī)點(diǎn)燃的主流方式。
第二次世界大戰(zhàn)后,日本科學(xué)家成功地將引爆炸彈用的壓電效應(yīng)使用在打火機(jī)上,在三四萬(wàn)分之一秒內(nèi)產(chǎn)生6000~8000伏高壓,使產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃丁烷,省去了干電池或火石。隨著科技發(fā)展,如今又出現(xiàn)了感應(yīng)打火機(jī)、指紋打火機(jī)等。
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