氦气

  氦气技术指标

  氦气包装种类

  一、基本物性
  ‌颜色、气味和毒性‌：氦气是一种无色、无味、无毒的气体。它不易溶于水，但在某些条件下可以与一些物质发生反应。
  ‌密度和稳定性‌：氦气的密度较低，约为0.1786kg/立方米，是已知除氢气以外密度最小的气体。由于其密度远小于空气（空气的密度为1.29kg/立方米），氦气在常温常压下是一种极轻的气体。氦气的化学性质十分稳定，不易与其他物质发生反应，是一种惰性气体。
  ‌液化特性‌：氦气是很难液化的气体，但在2.25大气压下可以液化，液化的温度可以降低到-270.98℃以下。液氦的表面张力很小，导热性很强，几乎不呈现任何粘滞性。
  ‌热传导性能‌：氦气具有较高的热传导性能，这是因为其分子间的相互作用较小，热量能够迅速传递。
  ‌声音传播速度‌：氦气的声音传播速度差不多为空气的三倍，因此吸入氦气的人说话的声音会变高频率，这种现象在娱乐中常被用来制造幽默效果。

  二、氦气来源
  1、‌地幔脱气‌：地球地幔中的原始氦可以通过脱气作用释放到浅层的沉积储层中。
  2、‌放射性元素衰变‌：铀、钍等放射性元素在岩石和矿物中衰变产生氦气，这是壳源氦的主要来源。
  3、‌大气圈中的氦气‌：大气圈中的氦气主要来自固体地球脱气作用释放出的氦气，如火山喷发、断裂-岩浆作用的脱气和岩石风化作用释放的氦。
  氦气的制备方法‌主要是通过天然气分离提纯。工业上采用冷凝法从天然气中提取氦气，包括天然气的预处理和净化、粗氦的加工和氦的精练等步骤，最终可以生产出99.99%纯度的氦气。

  三、主要用途
  氦气广泛应用于军工、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。
  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。