گاز هلیوم دومین عنصر فراوان در جهان پس از هیدروژن است، اما به دلیل ماهیت سبک و واکنش ناپذیر آن، در سطح زمین به مقدار بسیار کمی یافت می شود. هلیوم عمدتاً از گاز طبیعی استخراج می شود.
هلیوم دارای ویژگی های منحصر به فردی است که آن را برای کاربردهای مختلف در صنایع و علوم مناسب می سازد. این ویژگی ها عبارتند از:
نقطه جوش و ذوب پایین: دارای پایین ترین نقطه جوش در بین عناصر است و در دمای 269- درجه سانتیگراد به مایع تبدیل می شود. این ویژگی هلیوم را برای کاربردهایی مانند خنک سازی در تجهیزات علمی و صنعتی مناسب می سازد.
چگالی کم: چگالی بسیار کمی دارد که آن را برای کاربردهایی مانند پر کردن بالن ها و بادکنک ها مناسب می سازد.
رسانایی گرمایی بالا: دارای رسانایی گرمایی بالایی است که آن را برای کاربردهایی مانند خنک سازی و انتقال حرارت مناسب می سازد.
واکنش ناپذیری: یک گاز بی اثر است و با مواد دیگر واکنش نمی دهد. این ویژگی هلیوم را برای کاربردهایی مانند جوشکاری و محافظت از تجهیزات حساس مناسب می سازد.
کاربرد
صنایع
خنک سازی در راکتورهای هسته ای، لیزرها و تجهیزات علمی
جوشکاری و برش فلزات
پر کردن بالن ها و بادکنک ها
تولید گازهای بی اثر برای بسته بندی مواد غذایی و دارویی
استفاده در صنایع الکتریکی
علوم
آزمایش های علمی در زمینه های مختلف از جمله فیزیک، شیمی، زیست شناسی و پزشکی رصد ستارگان و سیارات تنفس فضانوردان در فضا
مصارف تفریحی
پر کردن بادکنک ها و بالن ها برای جشن ها و مراسم
ارائه نمایش های نوری و صوتی
در ادامه به برخی از کاربردهای خاص گاز هلیوم اشاره می کنیم:
پزشکی
برای درمان آسم
برای تشخیص و درمان بیماری های تنفسی
برای بیهوشی در جراحی
برای تصویربرداری پزشکی مانند ام آر آی
صنعت هوافضا
برای خنک سازی موتورهای موشک
برای پر کردن کپسول های تنفس فضانوردان
برای تولید سوخت موشک
صنعت هسته ای
برای خنک سازی میله های سوخت در راکتورهای هسته ای
برای تولید تریتیوم، یک ایزوتوپ پایدار هیدروژن
این گاز یک گاز ارزشمند با کاربردهای گسترده است. با توجه به منابع محدود هلیوم، استفاده از این گاز باید بهینه و مسئولانه انجام شود.
کاربرد در جوشکاری و برشکاری
گاز He در جوشکاری و برشکاری به عنوان گاز محافظ استفاده می شود. گاز محافظ از جوش در برابر اکسیداسیون و سایر واکنش های ناخواسته محافظت می کند. He به دلیل رسانایی گرمایی بالایی که دارد، برای جوشکاری فلزات با هدایت حرارتی بالا مانند آلومینیوم، مس و منیزیم مناسب است. هلیوم همچنین به دلیل چگالی کم آن، سرعت جوشکاری را افزایش می دهد.
در جوشکاری، گاز He به طور معمول از طریق یک مشعل جوشکاری به محل جوش جریان می یابد. مشعل جوشکاری یک حوضچه مذاب فلز ایجاد می کند. گاز He اطراف حوضچه مذاب را احاطه می کند و از آن در برابر اکسیداسیون محافظت می کند.
در برشکاری، گاز He برای هدایت برش از طریق فلز استفاده می شود. این گاز به دلیل رسانایی گرمایی بالایی که دارد، می تواند گرمای تولید شده توسط منبع برش را به سرعت به فلز منتقل کند. این امر باعث می شود برش سریعتر و آسان تر انجام شود.
مزایا
مزایای استفاده از گاز هلیوم در جوشکاری و برشکاری عبارتند از:
محافظت از جوش در برابر اکسیداسیون
افزایش سرعت جوشکاری
بهبود کیفیت جوش
کاهش پاشش
معایب
معایب استفاده از گاز هلیوم در جوشکاری و برشکاری عبارتند از:
هزینه بالاتر از گازهای محافظ دیگر
خطر انفجار در صورت نشت
در مجموع، گاز He یک گاز محافظ موثر برای جوشکاری و برشکاری است. این گاز به دلیل رسانایی گرمایی بالایی که دارد، برای جوشکاری فلزات با هدایت حرارتی بالا مناسب است. این گاز همچنین به دلیل چگالی کم آن، سرعت جوشکاری را افزایش می دهد.
صنایع الکترونیک
این گاز در صنایع الکترونیک به دو صورت عمده مورد استفاده قرار می گیرد:
به عنوان گاز خنک کننده
به عنوان گاز محافظ
هلیوم به عنوان گاز خنک کننده
He دارای نقطه جوش بسیار پایینی (269- درجه سانتیگراد) است. این ویژگی هلیوم را برای کاربردهایی مانند خنک سازی در تجهیزات علمی و صنعتی مناسب می سازد.
در صنایع الکترونیک، به عنوان گاز خنک کننده در تولید نیمه هادی ها، لیزرها و تجهیزات پزشکی استفاده می شود.
در تولید نیمه هادی ها، برای خنک سازی فرآیندهای رشد بلور، پردازش و تست استفاده می شود.
در لیزرها، برای خنک سازی قطعات لیزری مانند لنزهای نوری و آینه ها استفاده می شود.
در تجهیزات پزشکی، He برای خنک سازی تجهیزات پزشکی مانند دستگاه های تصویربرداری پزشکی و تجهیزات جراحی استفاده می شود.
هلیوم به عنوان گاز محافظ
این گاز یک گاز بی اثر است و با مواد دیگر واکنش نمی دهد. این ویژگی هلیوم را برای کاربردهایی مانند محافظت از تجهیزات حساس مناسب می سازد.
در صنایع الکترونیک، به عنوان گاز محافظ در لحیم کاری و جوشکاری قطعات الکترونیکی استفاده می شود.
در لحیم کاری، برای محافظت از قطعات الکترونیکی در برابر اکسیداسیون در هنگام لحیم کاری استفاده می شود.
در جوشکاری، برای محافظت از قطعات الکترونیکی در برابر آلودگی در هنگام جوشکاری استفاده می شود.
تهیه و تامین
جهت خرید گازهای خالص مانند هلیوم،نیتروژن،آرگون و اکسیژن با سپهر گاز کاویان تماس بگیرید.
46835980
46837072
بدون دیدگاه