氦气液化后温度降至2.174K时，具有表面张力很小、导热性很强、黏度极低等特殊性质。利用液态氦可以得到接近相对零度的低温。氦气是具有理想气体的气体，是极低温度下蒸气压温度计的理想用气。氦气的质量密度、重量密度都低，且不容燃，可用来填充灯泡、霓虹灯管，也是理想的气球及飞艇用气。氦气在科学实验、临床和工业生产上都有着非常广泛的用途。从大型强子对撞机到点焊机（一种焊接机器），液氦被广泛地用来冷却设备，因为它既方便又有效。
氦气用于散热器换热器、空调组件、燃料箱和变矩器等重要汽车部件的测试，氦气瓶，以确保其符合质量规范。此外，氦气还可与氩气配合使用，越来越多地用于安全气囊的充气操作。充了氮气的轮胎还可以防止轮胎自然氧化和龟裂，因为纯净的氮气不像空气那样含有包括水在内的多种成分，因此对橡胶的腐蚀性小，能够延长轮胎的使用寿命。氦的价格相对来说并不贵。很多工业应用根本找不到更合适的替代品。对航天、科技、高科技制造业、火箭引擎测试、焊接、商业潜水、粒子磁铁、光纤、半导体芯片而言，氦气的作用都不可或缺。
液氦的导热率异乎寻常地高，其内部不可能出现温差，因而内部不可能汽化，即不能沸腾。当利用抽气方法减低蒸气压时，开始阶段出现激烈的沸腾，温度降低至λ点以下时，沸腾突然停止，液面平静如镜，汽化只发生在液面。充了氮气的轮胎还可以防止轮胎自然氧化和龟裂，因为纯净的氮气不像空气那样含有包括水在内的多种成分，因此对橡胶的腐蚀性小，能够延长轮胎的使用寿命。氦气广泛应用于、科研、石化、制冷、、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。
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