灯泡壁发黑是灯丝在高温下不断蒸发造成的碳化现象。当电流通过钨丝时，温度会飙升到2000-3000摄氏度，使钨原子脱离金属结构，附着在玻璃内壁上。这些细小的碳颗粒在光线照射下会呈现黑色，时间越久越明显。

这是因为灯丝持续工作会产生两种变化：每秒有约1.5万伏电压加速电子撞击钨丝，导致每分钟有0.01克钨原子蒸发（数据来源：国际照明委员会2021年报告）。高温使玻璃表面产生微裂纹，氧气渗入后与碳颗粒发生氧化反应，生成更深的黑色氧化物。当灯泡使用超过1000小时时，内壁碳化面积可达70%以上，此时光线穿透率会下降40%，导致灯光发黄发暗。老式灯泡的真空度不足，外界氧气更容易与碳颗粒结合，加速变黑速度。比如某品牌测试显示，普通白炽灯连续工作2000小时后，内壁黑斑面积比新灯泡多出3倍有余。