❶ 稀有氣體的應用
隨著工業生產和科學技術的發展,稀有氣體越來越廣泛地應用在工業、醫學、尖端科學技術以至日常生活里。
利用稀有氣體極不活動的化學性質,有的生產部門常用它們來作保護氣。例如,在焊接精密零件或鎂、鋁等活潑金屬,以及製造半導體晶體管的過程中, 常用氬作保護氣。原子能反應堆的核燃料鈈,在空氣里也會迅速氧化,也需要在氬氣保護下進行機械加工。電燈泡里充氬氣可以減少鎢絲的氣化和防止鎢絲氧化,以 延長燈泡的使用壽命。
稀有氣體通電時會發光。世界上第一盞霓虹燈是填充氖氣製成的(霓虹燈的英文原意是「氖燈」)。氖燈射出的紅光,在空氣里透射力很強,可以穿過濃霧。因此,氖燈常用在機場、港口、水陸交通線的燈標上。燈管里充入氬氣或氦氣,通電時分別發出淺藍色或淡紅色光。有的燈管里充入了氖、氬、氦、水銀蒸氣等四種氣體(也有三種或兩種的)的混合物。由於各種氣體的相對含量不伺,便製得五光十色的各種霓虹燈。人們常用的熒光燈,是在燈管里充入少量水銀和氬氣,並 在內壁塗熒光物質(如鹵磷酸鈣)而製成的。通電時,管內因水銀蒸氣放電而產生紫外線,激發熒光物質,使它發出近似日光的可見光,所以又叫做日光燈。
利用稀有氣體可以製成多種混合氣體激光器。氦-氖激光器就是其中之一。氦氖混合氣體被密封在一個特製的石英管中,在外界高頻振盪器的激勵下,混合氣體的原子間發生非彈性碰撞,被激發的原子之間發生能量傳遞,進而產生電子躍遷,並發出與躍遷相對應的受激輻射波,近紅外光。氦-氖激光器可應用於測量和通訊。
氦氣是除了氫氣以外最輕的氣體,可以代替氫氣裝在飛艇里,不會著火和發生爆炸。
液態氦的沸點為-269℃,是所有氣體中最難液化的,利用液態氦可獲得接近絕對零度(-273.15℃)的超低溫。氦氣還用來代替氮氣作人造空氣,供探海潛水員呼吸,因為在壓強較大的深海里,用普通空氣呼吸,會有較多的氮氣溶解在血液里。當潛水員從深海處上升,體內逐漸恢復常壓時,溶解在血液里的氮氣要放出來形成氣泡, 對微血管起阻塞作用,引起「氣塞症」。氦氣在血液里的溶解度比氮氣小得多,用氦跟氧的混合氣體(人造空氣)代替普通空氣,就不會發生上述現象。溫度在2.2K以上的液氦是一種正常液態,具有一般液體的通性。溫度在2.2K以下的液氦則是一種超流體,具有許多反常的性質。例如具有超導性、低粘滯性等。它的粘度變得為氫氣粘度的百分之一,並且這種液氦能沿著容器的內壁向上流動,再沿著容器的外壁往下慢慢流下來。這種現象對於研究和驗證量子理論很有意義。
氬氣經高能的宇宙射線照射後會發生電離。利用這個原理,可以在人造地球衛星里設置充有氬氣的計數器。當人造衛星在宇宙空間飛行時,氬氣受到宇宙射線的照射。照射得越厲害,氬氣發生電離也越強烈。衛星上的無線電機把這些電離信號自動地送回地球,人們就可根據信號的大小來判定空間宇宙輻射帶的位置和 強度。
氪能吸收X射線,可用作X射線工作時的遮光材料。
氙燈還具有高度的紫外光輻射,可用於醫療技術方面。氙能溶於細胞質的油脂里,引起細胞的麻醉和膨脹,從而使神經末梢作用暫時停止。人們曾試用80%氙和20%氧組成的混合氣體,作為無副作用的麻醉劑。在原子能工業上,氙可以用來檢驗高速粒子、粒子、介子等的存在。
氪、氙的同位素還被用來測量腦血流量等。
氡是自然界唯一的天然放射性氣體,氡在作用於人體的同時會很快衰變成人體能吸收的氡子體,進入人體的呼吸系統造成輻射損傷,誘發肺癌。一般在劣質裝修材料中的釷雜質會衰變釋放氡氣體,從而對人體造成傷害。體外輻射主要是指天然石材中的輻射體直接照射人體後產生一種生物效果,會對人體內的造血器官、神經系統、生殖系統和消化系統造成損傷。
然而,氡也有著它的用途,將鈹粉和氡密封在管子內,氡衰變時放出的α粒子與鈹原子核進行核反應,產生的中子可用作實驗室的中子源。氡還可用作氣體示蹤劑,用於檢測管道泄漏和研究氣體運動。
稀有氣體在許多場合中用於提供惰性氣氛。氬在化學合成時常用於保護對氮氣敏感的化合物。固態氬也用於研究反應中間體等非常不穩定的化合物,方法是在超低溫下將其隔離在固態氬構成的基質中。氦是氣相色譜法中的載色劑、溫度計的填充氣,並用於蓋革計數器和氣泡室等輻射測量設備中。氦和氬都用作焊接電弧的保護氣和賤金屬的焊接及切割的惰性保護氣。它們在其他冶金過程和半導體工業中硅的生產中同樣有著廣泛應用。
由於化學活性很低,稀有氣體廣泛的應用於照明領域。氬和氮的混合氣體是白熾燈中填充的保護氣。氪可降低燈絲的蒸發率而常用於色溫和效率更高性能白熾燈,特別在鹵素燈中可將氪與少量碘或溴的化合物混合充入。此外,在放電燈中填充不同的稀有氣體,可以產生不同顏色的光,如霓虹燈中常見的氖燈。盡管稱為氖燈,其中通常含有其他氣體和磷,它們在氖發出的橙紅色光的基礎上加入了其他顏色。氙通常用於氙弧燈,因為它們的近連續光譜與日光相似。這種燈可用於電影放映機和汽車前燈等 。
稀有氣體可用於準分子激光器,這是因為它們可形成短暫存在的電子激發態受激子(英語:excimer)。這些用於激光器的受激子可能是稀有氣體二聚體,例如Ar2、Kr2或Xe2,更有可能是與鹵素結合的受激子,例如ArF、KrF、XeF或XeCl。 這些激光器產生波長較短的紫外線,其中ArF產生的紫外線波長為193納米,而KrF為248納米。這種高頻率的激光使高精密成像成為現實。準分子激光有諸多工業、醫葯和科學用途。集成電路製造過程中的顯微光刻法和微製造必須用到準分子激光。激光手術,例如血管再成形術和眼部手術也需用到準分子激光。
一些稀有氣體有直接的醫學用途,如:氦有時用於改善哮喘患者的呼吸;氙則因為在脂質中的高溶解度成為一種麻醉劑,比常用的一氧化二氮(俗稱笑氣)更為有效,且容易從體內排出而麻醉後蘇醒也較快。氙在超極化核磁共振成像中用於拍攝肺的醫學影像。具有強輻射性的氡只能微量製取,可用於放射線療法。
❷ 氬氣是干什麼用的
氬氣的主要用途:
一、保護氣體
用作電弧焊接(切割)不銹鋼、鎂、鋁、和其它合金的保護氣體。熱處理工藝也用於代替氮氣和氨氣,效果更是超過氮氣和氨氣,不銹鋼熱處理時採用氬氣保護折彎效果更好不易斷裂。
二、照明
還用於鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中。放電時氬發出紫色輝光,又用於照明技術和填充日光燈、光電管、照明管等。
三、釀酒保護
在釀酒的過程中,啤酒桶里的填充物,它可以把氧氣置換,以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。
氬是目前工業上應用很廣的稀有氣體。它的性質十分不活潑,既不能燃燒,也不助燃。在飛機製造、造船、原子能工業和機械工業部門,對特殊金屬,例如鋁、鎂、銅及其合金和不銹鋼在焊接時,往往用氬作為焊接保護氣,防止焊接件被空氣氧化或氮化。
在金屬冶煉方面,氧、氬吹煉是生產優質鋼的重要措施,每煉1t鋼的氬氣消耗量為1~3m3。此外,對鈦、鋯、鍺等特殊金屬的冶煉,以及電子工業中也需要用氬作保護氣。
在空氣中含有的0.932%的氬,沸點在氧、氮之間,在空分裝置上塔的中部含量最高,叫氬餾分。在分離氧、氮的同時,將氬餾分抽出,進一步分離提純,也可得到氬副產品。對全低壓空分裝置,一般可將加工空氣中30%~35%的氬作為產品獲得(最新流程已可將氬的提取率提高到80%以上)。
對中壓空分裝置,由於膨脹空氣進下塔,不影響上塔的精餾過程,氬的提取率可達60%左右。但是,小型空分裝置總的加工空氣量少,所能生產的氬氣量有限,是否需要配置提氬裝置,要視具體情況確定。
氬氣為惰性氣體,對人體無直接危害。但是,如果工業使用後,產生的廢氣則對人體危害很大,會造成矽肺、眼部損壞等情況。
雖然是惰性氣體,同時也是窒息性氣體,大量吸入會產生窒息。生產場所要通風,並且,從事與氬氣有關的技術人員,每年定期進行職業病體檢,確保身體健康。
氬本身無毒,但在高濃度時有窒息作用。當空氣中氬氣濃度高於33%時就有窒息的危險。當氬氣濃度超過50%時,出現嚴重症狀,濃度達到75%以上時,能在數分鍾內死亡。液氬可以傷皮膚,眼部接觸可引起炎症
(2)焊接鎂時用什麼保護氣擴展閱讀:
急救處理
一:切斷氣源,迅速撤離泄漏污染區,處理泄漏事故人員戴自給正壓式呼吸器,處理液氬應配帶防凍護具。若氣瓶泄漏而無法堵漏時,將氣瓶移至空曠安全處放。
二、防護措施呼吸系統防護:一般不需特殊防護。但當作業場所空氣中氧氣濃度低於18%時,必須佩戴空氣呼吸器、氧氣呼吸器或長管面具
儲存注意
儲存於通風庫房,遠離火種、熱源;氣瓶應有防倒措施。大於10立方米低溫液體儲槽不能放在室內。瓶裝氣體產品為高壓充裝氣體,使用時應經減壓降壓後方可使用。包裝的氣瓶上均有使用的年限,凡到期的氣瓶必須送往有部門進行安全檢驗,方能繼續使用。
每瓶氣體在使用到尾氣時,應保留瓶內余壓在0.5MPa,最小不得低於0.25MPa余壓,應將瓶閥關閉,以保證氣體質量和使用安全。
瓶裝氣體產品在運輸儲存、使用時都應分類堆放,嚴禁可燃氣體與助燃氣體堆放在一起,不準靠近明火和熱源,應做到勿近火、勿沾油臘、勿爆曬、勿重拋、勿撞擊,嚴禁在氣瓶身上進行引弧或電弧,嚴禁野蠻裝卸。
消防注意
滅火方法:本品不燃。切斷氣源。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處
貯運注意事項
在貯運過程中輕裝輕卸,嚴防碰損,防止高溫。氬氣沒有腐蝕性,在常溫下可使用碳鋼、不銹鋼、銅、銅合金、等通用金屬材料及一般的塑性材料和彈性材料。在低溫下常用聚四氟乙烯和聚三氟氯化乙烯聚合體來作墊圈、隔膜等。
氬本身無毒,但在高濃度時有窒息作用。當空氣中氬氣濃度高於33%時,即氧氣濃度比平時減少 2/3以下時,就有窒息的危險。當氬氣濃度超過50% 時,出現嚴重症狀,濃度達75%以上時,能在數分鍾內死亡。
窒息症狀表現為,最初出現呼吸加快,注意力減退,肌肉運動失調,繼而出現判斷力下降,失去所有感覺,情緒不穩,全身疲乏,進而出現惡心、嘔吐、衰弱、意識喪失、痊孿、昏睡,以致死亡。液態氬濺入眼內可引起炎症,觸及皮膚可引起凍傷。氬氣可用玻璃瓶或鋼瓶貯裝。
❸ 氬氣特點
氬氣
氬是目前工業上應用很廣的稀有氣體。它的性質十分不活潑,既不能燃燒,也不助燃。在飛機製造、造船、原子能工業和機械工業部門,對特殊金屬,例如鋁、鎂、銅及其合金和不銹鋼在焊接時,往往用氬作為焊接保護氣,防止焊接件被空氣氧化或氮化。
在金屬冶煉方面,氧、氬吹煉是生產優質鋼的重要措施,每煉1t鋼的氬氣消耗量為1~3m3。
此外,對鈦、鋯、鍺等特殊金屬的冶煉,以及電子工業中也需要用氬作保護氣。
在空氣中含有的0.932%的氬,沸點在氧、氮之間,在空分裝置上塔的中部含量最高,叫氬餾分。在分離氧、氮的同時,將氬餾分抽出,進一步分離提純,也可得到氬副產品。對全低壓空分裝置,一般可將加工空氣中30%~35%的氬作為產品獲得(最新流程已可將氬的提取率提高到80%以上);對中壓空分裝置,由於膨脹空氣進下塔,不影響上塔的精餾過程,氬的提取率可達60%左右。但是,小型空分裝置總的加工空氣量少,所能生產的氬氣量有限,是否需要配置提氬裝置,要視具體情況確定。
氬氣為惰性氣體,對人體無直接危害。但是,如果工業使用後,產生的廢氣則對人體危害很大,會造成矽肺、眼部損壞等情況。
雖然是惰性氣體,同時也是窒息性氣體,大量吸入會產生窒息。生產場所要通風,並且,從事與氬氣有關的技術人員,每年定期進行職業病體檢,確保身體健康。
氬本身無毒,但在高濃度時有窒息作用。當空氣中氬氣濃度高於33%時就有窒息的危險。當氬氣濃度超過50%時,出現嚴重症狀,濃度達到75%以上時,能在數分鍾內死亡。液氬可以傷皮膚,眼部接觸可引起炎症
❹ 氣保焊用什麼氣體
氣保焊主要使用氣體為氬氣和二氧化碳氣體。
氣保焊是一種重要的焊接工藝,其保護氣體的選擇對焊接質量有著至關重要的影響。以下是關於氣保焊使用的氣體的詳細解釋:
1. 氬氣:氬氣作為一種惰性氣體,在氣保焊中主要用作保護氣體。它的化學性質穩定,可以有效地隔絕空氣中的氧氣和氮氣,從而避免焊接過程中的氧化和氮化反應。此外,氬氣還能提高焊縫的塑性和韌性,確保焊接質量的穩定和可靠。在焊接鋁、鎂等活潑金屬時,氬氣是首選的保護氣體。
2.二氧化碳氣體:二氧化碳氣體在氣保焊中也有著廣泛的應用。作為一種活性氣體,二氧化碳在高溫下會與焊接金屬發生化學反應,生成一層保護性薄膜,保護焊縫不受空氣的影響。此外,二氧化碳氣體還能促進焊縫的熔深和熔寬,提高焊接效率。在焊接碳鋼和某些低合金鋼時,二氧化碳氣體常常被用作保護氣體。但需要注意的是,由於二氧化碳氣體的活性較強,對焊接工藝和操作技術要求較高。
總的來說,氣保焊使用的氣體主要為氬氣和二氧化碳氣體。不同的金屬材料和焊接要求可能需要不同的保護氣體,因此在實際應用中需要根據具體情況進行選擇。同時,為了保證焊接質量,還需要對氣保焊的工藝和技術進行嚴格的控制和管理。
❺ 氮氣,氧氣,二氧化碳,二氧化硫,氦氣哪個是焊接金屬時的保護氣體
氦氣。二氧化碳氣體。
氦氣用於對氧敏感的活潑金屬,代替氬氣進行氦弧焊,成本比氬弧焊高的多。
二氧化碳氣體,就是二氧化碳氣體保護焊,俗稱二保焊。
氧氣對於焊縫是有害氣體。二氧化硫不可以用與焊接。
氮氣,焊接銅時可以用於氮弧焊。。焊接其他金屬時屬於有害氣體。
❻ 焊接中mig代表什麼
使用熔化電極的氬弧焊叫熔化極氬弧焊,簡稱MG 焊。MG焊通常採用惰性氣體氬、氦或它們的混合氣體作焊 接區的保護氣體。它在焊接工藝上有如下主要特點:①惰性氣體幾乎不與任何金屬產生化學作用,也不熔於 金屬中,所以幾乎可以焊接所有金屬。出於經濟上的考慮,目 前主要用於焊接鋁、鎂及其合金、不銹鋼及某些重要要求的低合金鋼結構。
②焊絲外表沒有塗料層,焊接電流可提高,因而母材熔 深較大,焊絲熔化速度快,熔敷率高達92%~98%(焊條電弧 焊熔敷率只有60%~70%),與TG焊相比,其生產率高。
③熔滴過渡主要採用射流過渡形式。短路過渡僅限於薄板焊接時使用,而滴狀過渡在實際生產中很少採用。焊接鋁、鎂及其合金時,通常採用亞射流過渡,因陰極霧化區大,熔 池保護效果好,且焊縫成形好,缺陷少。
④若採用短路過渡或脈沖焊接方法,可進行全位置焊 接,但其焊接效率不及平焊與橫焊。
⑤一般都採用直流反接,這樣電弧穩定,熔滴過渡均勻且飛濺少,焊縫成形好。 但惰性氣體價格貴、生產成本高。對母材及焊絲的油、銹等很敏感,容易產生氣孔。與CO2相比其熔深較小,且抗風能力小,不宜在室外進行作業。