白炽灯使用一段时间后灯丝变黑，主要是由于钨丝受热升华并在冷却后凝华附着在灯泡内壁上。具体原因可以分为以下几点：

1. 灯丝的升华过程：白炽灯的灯丝通常由高熔点的钨制成。在灯泡点亮时，灯丝温度升高至千度以上，钨原子获得足够能量升华为气体。

2. 凝华导致灯丝变黑：当这些钨蒸气遇到较冷的灯泡内壁时，温度下降，钨蒸气凝华成固态钨附着在内壁上。随着使用时间的增加，这些固态钨颗粒积累越来越多，使灯泡内壁和灯丝变黑。

3. 材料损耗：长期使用中，灯泡内的其他材料也可能因高温和紫外线影响而老化，进一步加剧灯泡颜色的变化。

因此，白炽灯发黑是升华和凝华过程的自然结果，以及灯泡材料老化的共同影响。