在电子制造领域 , 氦气在半导体、液晶面板和光纤线制造中起着重要作用 , 可实现零部件的快速冷却 , 从而提高生产率 , 还能控制热传递速率 , 以改善生产效率并减少缺陷 。
氦气短缺影响科研活动
替代物难找且回收再利用也成问题
在科研领域 , 氦气更是不可或缺 。“氦气在科研中的一大用途在于制造低温环境 , 液氦的低沸点 , 可用于超低温冷却 。没有了氦气 , 低温物理可能会成为人类研究的禁区 。”汤平平说 , 超低温冷却技术在超导技术等研究领域有较广泛的应用 , 超导材料需要在低温(100开尔文左右)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 , 因此科研中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要利用液氦降温 。
除此之外 , 还有很多领域的科学研究离不开对氦气的使用 。比如气相色谱必须有合适的气体作为载气才能正常工作 , 氦气具有渗透性好、不可燃的特点 , 可以作为载气应用于真空检漏;利用氦气化学性质不活泼的特性 , 科学家将其作为清洗气体应用于原子核反应堆的冷却、热交换 , 以及浓缩铀扩散元件在修理后的清洗 , 如果没有氦气的帮忙会影响反应堆的正常工作 。
汤平平表示 , 与氦气相比 , 其他替代物往往只具有其中某一条性质 , 因此无法作为氦气的理想替代物使用 , 氦气的短缺肯定会对科研造成一定的影响 。比如在超导领域 , 还没有更好的物质来代替液氦所能达到的低温效果 。
那么既然氦气如此短缺 , 能不能对它进行回收和再利用呢?
“氦气是可以进行回收和再利用的 。通过将使用过的氦气重新收集起来 , 对其进行净化处理 , 将杂质脱除 , 根据杂质的种类及其性质 , 采用适当的纯化措施 , 使回收的氦气 , 恢复初始的纯净 。”但汤平平同时指出 , “目前氦气的回收和再利用也存在一些问题 。”比如氦气因为自身密度小 , 地球引力场拉不住它 , 一旦泄漏到空气中 , 很快便会从大气层逃逸 , 飘散到外太空 , 很难回收 。
他表示 , 在保护有限氦气资源的同时 , 研究开发先进的天然气提氦技术 , 对于提高氦气生产的经济性 , 保障国家用氦安全和促进我国天然气提氦工业的发展具有重要意义 。
来源:科技日报
编辑:岳靓
【标准空气密度是多少 空气密度是多少 空气密度一般为多少】审核:管晶晶
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