




在液氦的温度下,在一个铅环上放置一个铅球。铅球会好像失重而飘浮在环上,高纯瓶装氦,与环保持一定距离。在同样的温度下,高纯氦价格,用细链子系着磁铁,慢慢放到一个金属盘子里去。当磁铁快要碰到盘子的时候,可以观察到,链子松了,磁铁浮在盘子上,若此时轻轻拍打磁铁,它会自行旋转。这种现象只能在低温观察到,高温下不会产生。
这是低温下的超导现象。有些金属在液态氦的温度下,原子核的运动几乎停止,对电子的阻碍变得,因此电阻会消失,成为超导体;由于磁力线不可能穿过超导体 [8] ,于是在超导体与磁体中间形成了较大的磁场,磁场的斥力托住了铅球和磁铁,高纯氦厂家,使它们浮在半空中。这就是迈斯纳效应(Meissner Effect),这一效应可以被利用来制造磁悬浮列车。
我们为何需要氦气
氦原子核质量只有4,仅由两个质子和两个中子构成,是一种非常稳定的元素。氦重要的特性包括:极难发生化学反应、不具有性、不可燃烧、无毒,关键的一点是,它的沸点低至4.2开尔文,即零下268摄氏度,十分接近宇宙中的温度下限——零度。其它元素在该温度下都不可能保持液体状态。氦气是目种具有这些特性、且能够为我们所用的的物质。
装满惰性气体的玻璃管受到高强度电流激发,会发出不同颜色和强度的光线。图中从左至右分别为氦气、氙气。
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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。
然而,高纯氦,氦气重要的用途还当属医学成像,尤其是磁共振成像技术(MRI),以及利用高强度磁场的技术(NMR)。若不是因为氦气沸点极低,这些技术都不可能诞生。
我国企业所制造的新型工业废氦气提纯循环利用设备采用工业化的PLC对系统中氦气的纯度、测量、压力、温度等进行监测。由此实现对压缩机、干燥净化装置、纯化器、各控制阀门的全自动化监控,完成设备自动化操作。全智能化、安全、可靠的自动控制技术亦是项目的一项关键技术和特点。
氦气提纯是一项国际前沿研究领域,采用的方法有低温冷凝、膜分离、变压吸附、化学吸附等方法。我国企业在低温研究的基础上,突破低温冷凝分离法的研究技术瓶颈,开发工业氦气膜分离提纯技术和设备,与国际巨头在氦气提纯技术和设备方面展开竞争,并积极研究膜分离+低温分离的复合氦气分离方法,结合膜分离性和低温分离高回收率和高纯度的特点,将氦气首先经过膜分离技术进行粗提纯,然后采用低温分离技术进行精提纯,满足工业领域节能与高纯的多重需要。
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