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发布时间:2020-11-29 02:58:00 作者:中原海
氦气是一种稀缺的战略资源,尤其在我国,氦气资源极其匮乏,几乎全部依赖进口。但氦气用途非常广泛,是***侦察用飞艇及工业光纤、半导体、空调、焊接等制造领域的重要资源。2017年卡塔尔塌方事件又一次重创了***氦气的正常供给,让很多气体企业和用户非常头疼。国内工业领域氦气消耗量逐年大幅增长,但在工业领域没有提纯循环利用,消耗性使用后直接排入大气,造成极大浪费的情况。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。所以,进行工业领域氦气提纯循环技术研究,再次成为行业关注的焦点问题。
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、***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。保护焊接所用的气体混合物,可以用氦按不同比例配制。如今通过大数据的直观呈现,可以发现用户对高纯氦气厂家选择的关联性,关联性占比较高的高纯氦气厂家可以主动联合起来为用户提供优惠营销或服务互动,从而真正满足消费者的需求。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、国家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。六氟化硫自20世纪初(1900年)在实验室(法国巴黎大学)初次合成后,研究发现其具有良好的电气性能,逐步开始工业生产。
航天航空领域
用途:在火箭和空间***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。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。到了上世纪90年代,全固态激光器开展推进激光显现技能进入研发阶段。
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。
氦气属于稀缺性战略资源,目前天然是氦气的商业来源。我国属贫氦国家,氦资源严重依赖进口。随着我国建设、科技与经济发展,工业生产、科研等领域对氦气的需求量和年进口量不断加大,日益增加的氦气需求量与有限的氦气资源间的强烈矛盾,将焦点转移到直接排空的富氦尾气上。将低浓度氦气进行回收提纯,提高氦气循环利用率成为解决矛盾的良方。目前的稳定磁场位于美国佛罗里达大学国家高强磁场实验室,由一块超导磁铁产生,磁场强度足足高达地球磁场的150万倍。氦气循环利用一方面可以有效减少我国外汇支出,降低生产与科研成本,解决工业企业由于氦资源供给不足无法扩产的难题,另一方面对节约和保护氦气资源也有重要战略意义。
如果你觉得氦-4已经十分稀少的话,看看它的同位素氦。可在未来作为核聚变发电厂的革命性燃料,但是在我们的星球上这种氦只占氦总量的不到百分之一,所以我们只能在月球上开采。
事实上,氦在宇宙中更为常见….所以如果我们正在遭遇短缺,而且我们正在遭遇,谁应该得到氦气的使用权呢,做实验的科学家还是在用它填充OVER the Hill气球?也许我们应该为浪费氦-4而感到愧疚,特别是我们付的价格并不准确,***从1925年到20世纪九十年代都在得克萨斯州的田里开采氦气,但是1996年才决定投向市场让所有人购买。现在氦气的需求量变大了,这是个双关语。幸运的是,科学家们近在坦桑尼亚发现了大量的氦气库存,足够我们用几十年了,但是氦气不完全是可再生的,所以终我们还是会遇到短缺。这些全固态激光器具有很高的电光功率和稳定性,结构紧凑,数瓦的功率就可用于激光投影。
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