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氦气是一种气体元素,属惰性元素,无色无臭,可用来填充灯泡和霓虹灯管等。氦气深藏于地壳深处,一旦被开采出来,就会像氦气球一样飘散到天空,进入宇宙空间。氦气在地球大气层中所占的比例只有几百万分之一,目前人类主要的氦气来源就是开采石油和天然气的时候。
作为惰性气体的氦气,它的化学性质十分稳定不活泼,既不能燃烧,也不能助燃,一般也不生成任何化何物。
氦与氢可构成中性分子,这类分子在一般情况下很不稳定,这与它作为准分子时的激发态有着很大的区别。
氦与氢还可以构成离子化合物,带正电,化学式为HeH?,是通过质子和氦原子在气相中反应得到,是目前已知最强的酸。有专家猜测,这种物质可以存在于自然星际物质中。
氦气是一种稀有气体,由于其化学性质稳定,既不易溶于水,也几乎不会和其他物质发生反应,所以常常被应用于很多领域,比如航天、医疗、潜水、半导体行业等等。下面就跟着小编一起来了解氦气的性质和用途!
氦气的应用
氦气广泛应用于科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。
1、低温冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸点,液氦可以用于超低温冷却。而超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用,超导材料需要在低温(100K左右)中才能表现出超导特性,大多数情况下只有液氦能比较简便地实现这样的极低温。超导技术在交通行业的磁悬浮列车,医疗领域的核磁共振成像设备都有较大的应用。
2、气球充气:由于氦气密度远小于空气(空气的密度为1.29kg/m3,氦气的密度为0.1786kg/m3),而且化学性质极不活泼,较氢气安全(氢气可以在空气中燃烧,可能会引起爆炸),氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体。
3、检验分析:仪器分析中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要利用液氦降温,气相色谱分析中氦气常作为载气,利用氦气渗透性好、不可燃的特点,氦气还应用于真空检漏,如氦质谱检漏仪等。
4、保护气:利用氦气不活泼的化学性质,氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。
5、半导体行业:半导体行业必须用到氦气,中芯国际目前上新芯片项目,氦气需求量为200标方每小时,氦气密度是0.12491千克/标方,一年按照8000小时算,就需要200吨,我们自己的产量不够十分之一,只能靠进口。
6、其他方面:氦气可用作高真空装置、原子核反应堆在火箭、宇宙飞船上用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。氦气还用作原子反应堆的清洗剂,在海洋开发领域的呼吸用混合气体中,气体温度计的填充气等。
氦气的技术指标
纯氦/4.0N:氦气含量99.99%,氖≤40ppm,氢≤7ppm,氧+氩≤5ppm,氮≤25ppm,一氧化碳≤1ppm,二氧化碳≤1ppm,总碳(甲烷)≤1ppm,水分≤20ppm
高纯氦/5.0N:氦气含量99.999%,氖≤4ppm,氢≤1ppm,氧+氩≤1ppm,氮≤2ppm,一氧化碳≤0.5ppm,二氧化碳≤0.5ppm,总碳(甲烷)≤0.5ppm,水分≤3ppm
超纯氦/6.0N:氦气含量99.9999%,氖≤1ppm,氢≤0.1ppm,氧+氩≤0.1ppm,氮≤0.1ppm,一氧化碳≤0.1ppm,二氧化碳≤0.1ppm,总碳(甲烷)≤0.1ppm,水分≤0.2ppm
氦气的包装规格
50L钢瓶:气体压力19.5±0.5MPa,气体体积10000L,气体净重1.65kg
40L钢瓶:气体压力14.5MPa,气体体积5800L,气体净重0.957kg
10L钢瓶:气体压力10MPa,气体体积1000L,气体净重0.165kg
4L钢瓶:气体压力10MPa,气体体积400L,气体净重0.06kg
管束槽车:气体压力20MPa,气体体积约5000m?,气体净重约825kg
钢瓶接口:QF-2、PX-32外螺纹/内螺纹,螺纹出口G5/8(外径22.911,牙数为14牙/英寸,螺距为1.814毫米,牙高1.162,小径20.587,CGA580)