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我國(guó)氦氣95%靠進(jìn)口，價(jià)格一直再漲

發(fā)布時(shí)間:

2023-08-07 10:31

我國(guó)氦氣95%靠進(jìn)口，價(jià)格一直再漲

  氦氣（英文Helium），化學(xué)元素符號(hào)為He，是無(wú)色無(wú)味、不可燃?xì)怏w。氦氣是除了氫氣以外密度最小的氣體，其密度遠(yuǎn)小于空氣，空氣的密度為1.29千克/立方米，而氦氣的密度為0.1786千克/立方米。氦氣也是一種惰性氣體，化學(xué)性質(zhì)不活潑，通常狀態(tài)下不與其他元素或化合物結(jié)合，幾乎沒(méi)有固態(tài)或者液態(tài)化合物形態(tài)，所以氦一般都是以單質(zhì)氣體存在。

  氦氣我國(guó)每年的需求量超過(guò)4000噸，但95%以上都依賴(lài)從美國(guó)、卡塔爾、澳大利亞等國(guó)進(jìn)口，卡塔爾已經(jīng)成為全球第二大氦氣生產(chǎn)國(guó)家，產(chǎn)量占據(jù)全球近30%。隨著中美競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈，近年來(lái)我國(guó)也調(diào)整了氦氣進(jìn)口來(lái)源——有60%以上的進(jìn)口氦氣來(lái)自卡塔爾，而進(jìn)口自美國(guó)的比例降至1/4左右。

  全球氦氣資源儲(chǔ)量約519億立方米，其中美國(guó)就存有206億立方米，占比40%左右；而卡塔爾存有101億立方米，俄羅斯存有68億立方米；中國(guó)則少的可憐，僅存有11億立方米，占比約2%。

  由于具有低密度、化學(xué)性質(zhì)不活潑、液氦零下268.9攝氏度的低沸點(diǎn)等物理性質(zhì)，氦氣被廣泛應(yīng)用于軍工、石化、制冷、醫(yī)療、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等領(lǐng)域。

  氦氣是戰(zhàn)略性極高的氣體資源，用于芯片制造、航空航天等領(lǐng)域。

 

芯片制造

制造芯片要用到單晶硅，而制作這種材料需要把高純多晶硅放在石英坩堝中加熱，溫度維持在1400度左右。這么高的溫度，如果沒(méi)有氦氣保護(hù)，就很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。所以，芯片制造離不開(kāi)氦氣。4月份就有韓國(guó)媒體報(bào)道稱(chēng)，由于氦氣供不應(yīng)求，用于制造半導(dǎo)體的氦氣價(jià)格1年內(nèi)就暴漲了44％。

 

航空航天

航天飛機(jī)使用液態(tài)氫和液態(tài)氧作為燃料，但是它們?nèi)匀恍枰褂靡汉?lái)清理貯箱，由于在過(guò)低的溫度下，使用其它液體清理會(huì)凍結(jié)并堵塞管道，并且其它物質(zhì)也可能與罐中殘留的氧氣發(fā)生反應(yīng)并爆炸，但氦氣是惰性的，不會(huì)燃燒。

 

同時(shí)氦氣在以液氫為燃料的航天運(yùn)載火箭發(fā)射工程中被廣泛應(yīng)用于管路安全置換、火箭貯箱安全置換和飛行過(guò)程中火箭貯箱的增壓補(bǔ)氣及部分低溫部件的安全吹除。

 

醫(yī)療領(lǐng)域

作為磁共振和核磁共振超導(dǎo)磁體的理想冷凍氣體，氦氣可實(shí)現(xiàn)零下232攝氏度的深冷溫度，可有效獲取內(nèi)臟器官和組織的高分辨率圖像；氦氖激光中的氣體介質(zhì)由氖氣和高純氦氣組成，可以用來(lái)進(jìn)行外科手術(shù)治療弱視，也能用來(lái)活化血管進(jìn)行保健。

 

 

 

氦氣無(wú)法通過(guò)人工制備獲得，氦氣在空氣中的含量非常低，只有約0.000524%，從空氣中提取氦氣，成本可能比等體積的黃金還要貴，不具備工業(yè)提取價(jià)值。目前工業(yè)提取的氦氣，主要以含有氦的天然氣作為原料，反復(fù)進(jìn)行液化分餾，然后利用活性炭進(jìn)行吸附提純，最終得到純氦，但成本高、產(chǎn)量少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了國(guó)內(nèi)對(duì)氦氣的需求。此外，空分法和氫液化法也是常用的提取純氦氣的方法，這兩種提取方法都能得到99.99%的純氦氣。

 

氦氣開(kāi)發(fā)需要以開(kāi)放平臺(tái)廣泛吸納國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研院所及企業(yè)單位，深化氦氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)研究。

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