氦在工業(yè)和科研中的應(yīng)用

氦具有特殊的物理性質(zhì)，在絕對零度和蒸汽壓下不會凝固，這就是為什么它在工業(yè)和科學研究中有以下應(yīng)用。
1.用于溫度測量
因為氦氣接近理想氣體，所以它適合在非常低的溫度下用于蒸汽壓力溫度計。
2.浮力
最常見的應(yīng)用是氣球和飛艇。氣球用于30000米以上的高空天氣觀測、電視廣播和宇宙輻射測量。飛機用于在森林地區(qū)運輸木材和其他重型運輸路線。歷史上最大的飛艇，直徑40米，長度230米，用18000米的氦氣以每小時120公里的速度飛行了10000公里。自20世紀70年代以來，氣球通信取得了驚人的發(fā)展。目前，許多國家，如美國和伊朗，正在建造或使用氣球通信站。法國的范圍更廣，并在九個西歐國家開發(fā)了用于電視廣播的平流層氣球通信。氣球通信具有效率高、投資少、制造方便等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于軍事、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水利、氣象、文教、衛(wèi)生等多個領(lǐng)域。氣球的標準體積約為7000立方米，長度約為54米，最大直徑為18米。它是流線型的，充滿氦氣。在3000米高空，有效浮力可達1.6噸。人們期望，即使在衛(wèi)星通信越來越發(fā)達的朱萊，氣球通信也不會消失。
3.用來呼吸空氣
氦在血液中的溶解度隨著外部壓力的增加而增加，因此深水作業(yè)不應(yīng)使用空氣，而應(yīng)使用氦氧混合物作為呼吸氣體，以防止深水作業(yè)引起的潛水疾病。氦氧混合物可用于500米深的潛水，為從海洋中提取石油和天然氣提供條件。這種混合氣體也用于治療哮喘和其他疾病。
4.泄漏檢測
氦具有特殊的擴散特性，因此只要使用少量氦氣，每3000年只能觀察到1升泄漏的微小泄漏，甚至微孔。因此，它被廣泛應(yīng)用于高真空設(shè)備、核反應(yīng)堆、航天器等領(lǐng)域的泄漏檢測。
5.用于氣相色譜分析的載氣
6.用于焊接
這種用途始于1930年，尤其是在金屬焊接中，包括鋁和鐵等元素。氦、氬或氦-氬混合物通常用作工業(yè)中的保護氣體。
7.用于熔化鈦、鋯和鉿等稀有金屬，在這方面與氬具有相同的效果。
8.用于高速風洞
氦用于航空航天工業(yè)的超音速或亞音速高速風洞，以在高壓下去除氨，從而獲得快速氣流。
9.在火箭和空間導航中的應(yīng)用
氦是一種加壓氣體，用于液體燃料，如液氫、液氧、液氟等的運輸。它還用于清潔發(fā)動機和噴涂設(shè)備中的機械管道。
10.用于核反應(yīng)堆應(yīng)用
氦氣用于核反應(yīng)堆維修后濃縮鈾擴散組分的冷卻、熱交換和凈化。目前，正在進行以氦為熱載體利用原子能生產(chǎn)單相鐵的研究。