氦主要用于制冷、半导体、管道检漏、焊接、金属制造、深海潜水、光电子产品生产、气球载、科研、军事等领域。下面结合氦资源主要应用对氦资源用户进行分析。
制冷(家用电器)领域
氦气主要用于冷凝器、蒸发器、管道系统的检漏。
半导体、光纤领域
氦气主要用于半导体工业中生长锗和硅晶体的保护气,光纤预制棒制作和光纤拉丝工艺中冷却和保护性氛围气体。
焊接保护气
用途:当一些金属在加热或熔化时,为了阻止其和大气中的氧和氮反应,必须用惰性气氛保护。金属焊接加工中消耗了大量的氦。在惰性气体保护的钨电弧焊(TIG)中,不熔化的钨电、灼热的金属填充物和焊接区域要用连续的氦或氦-混合进行保护。但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质。保护焊接所用的气体混合物,可以用氦按不同比例配制。根据焊接工艺、焊丝和被焊的母材的不同,混合气的组成可以不同,通常氦-混合气中氦的含量为15%-70%。
低温工程领域
用途:由于氦的化学惰性和极低的液化点,它在除极低温度外的所有温度下都接近理想气体行为,且单位质量的热容量高,黏度低和热导率高等特性,所以氦通常被用做封闭循环低温制冷机的工作介质、***重大科学工程中低温超导磁体和超导腔的冷却介质以及大专院校科研实验等。裂变生成的氦主要储存于多种矿石中,在天然形成的大型蓄气池中大量聚积,如位于美国德克萨斯州的***氦气池。
航天航空领域
用途:在火箭和空间飞行器燃料系统中,氦气用于清洗低温燃料和氧化贮槽,以及加压低温贮槽液面上部空间,以提供直接输送液体氢和液体氧的压力或者仅给输液泵提供净吸入正压,氦常用于气动控制系统中作为工作介质。在火箭发射之前,为了在点火的初几分钟内得到的推进效率,低温氦已用于预冷上一级液氢火箭发动机。2、确保氦气不***、工作场所保持通风,当氦气含量增加导致氧气含量低于19。液氦还广泛用于低温辐射检测器以及用于空间探索计划中其他专门仪表。
气球载(浮空器)
用途:民用或浮空器、飞艇、气球等充装气体。
汽车制造领域
用途:氦气用于汽车安全气囊中、在汽车铝合金轮毂气密性检漏中、汽车空调蒸发器、压缩机及冷凝器的气密性检漏中、氦气在车架激光焊接中的应用。
其它领域
核反应堆、电光源、冶金和金属加工工艺、分析测试载气等。这部分气一般不回收。
氦气是一种很有意思的物质。填进气球里,便能让气球高高升空;吸进嘴巴里,就能变出唐老鸭那般搞笑的嗓音。不过吸氦气可不是什么明智之举,因为它可以取代我们肺中的氧气、或引发其它呼吸道问题。除了这两点作用之外,氦气还有什么用处?它有没有可能用完呢?氦气是一种气体,与人类几乎毫无共同之处,但彼此都离不开对方。现代经济需要依赖氦气,氦气也需要我们寻找更好的保护手段、防止被我们彻底用完。氦气是一种惰性气体,由法国天文学家朱尔斯·让森(Jules Janssen)在1868年8月18日的全日食期间发现。全智能化、安全、可靠的自动控制技术亦是项目的一项关键技术和特点。当时人们尚未在地球上发现过这种元素,因此让森用太阳(helios)为其命名,称其为氦(helium)。自此之后,科学家围绕氦取得了许多重要进步,如***和天体物理学等领域使用的现代分析工具、我们日常使用的手机等等,这些物品的生产过程都离不开氦气。氦气的独特物理特性还帮助全世界的科学家做出了许多重大发现,对国际社会助益良多。
为保证检测结果的准确性,需要用到氮中lv气混合气体对仪器进行标定。目前,广泛应用的现场气体检测技术大多使用催化燃烧式、电化学、半导体和光离子化等小巧实用的气体传感器。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。为了保证lv气传感器测量结果的可靠性,标准物质特性值范围采用国际公认的基本方法-称量法制备氮中lv气标准物质。根据称量法***标准制备氮中lv气混合气体,并基于称量结果对其进行定值。
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