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氦气在工业和科研方面的应用

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2022-09-23 14:35:00【

 氦具有特殊的物理性质。在绝对零点和蒸汽压力下,氦不凝固,因此在工业和科学研究中有以下应用。

1.用于温度测量

由于氦的性质接近理想气体,因此它适用于极低温度下的蒸汽压力温度计。

2.对于浮力

最常见的应用是气球和飞艇。气球用于30000米以上的气象高度观测、电视传输和宇宙辐射测量。飞艇用于在森林地区运输木材和其他重型砍伐路线。历史上最大的飞艇直径40米,总长230米,充氦气体18000米,时速120公里,飞行10000公里。自20世纪70年代以来,气球通信取得了惊人的发展。目前,美国、伊朗和许多其他国家建造或使用气球通信站;法国正在开发更大规模的平流层气球通信,以便向九个西欧国家进行电视广播。气球通信具有效率高、投资少、易于制造等优点。它可广泛应用于军事、工农业生产、水利、气象、文化、教育、卫生等诸多方面。气球的标准体积约为7000立方米,长度约为54米,最大直径为18米。它是流线型的,充满了氦气。在3000米高空,有效升力可达1.6吨。预计即使在卫星通信日益发展的朱莱,气球通信也不会被淘汰。

3.用于呼吸气体

氦在空气中在血液中的溶解度随着外部压力的增加而增加。因此,在深水潜水作业中,应使用氦氧混合物代替空气作为呼吸气体,以防止深水作业引起的潜水病。氦氧混合物可用于500米的潜水深度,并为在海洋中提取石油和天然气提供条件。这种混合气体也用于哮喘等的医疗治疗。习惯于

4.用于检漏

氦具有特殊的扩散性质,只要使用少量的氦,就可以检测到微小的泄漏,甚至每3000年只过期一升的小孔也可以检测到,因此它广泛用于高真空设备、核反应堆、宇宙飞船等方面的泄漏检测。

5.气相色谱用载气

6.用于焊接

这种应用始于20世纪30年代,特别是用于铝、铁和其他元素的金属焊接。在工业中,氦气、氩气或氦气和氩气的混合物经常被用作保护气体。

7.它用于熔化钛、锆和铪等稀有金属,在这方面与氩具有相同的效果。

8.用于高速风洞

航空航天工业中,氦用于超音速或亚音速高速风洞,在高压下释放氨,以获得高速气流。

9.在火箭和空间导航中的应用

氦气是一种压缩气体,用于输送液体燃料(如液氢、液氧、液态氟等),也用于清洁发动机和喷油器的机器管道。

10.核反应堆

氦用于核反应堆的冷却和热交换,以及修复后浓缩铀扩散元件的净化。目前,正在研究利用核能生产单级铁,其中氦被用作热载体。