Helium

Helium findet breite Anwendung in der Militärindustrie, der wissenschaftlichen Forschung, der Petrochemie, der Kältetechnik, der Medizin, der Halbleiterindustrie, der Lecksuche in Rohrleitungen, supraleitenden Experimenten, der Metallverarbeitung, dem Tiefseetauchen, dem Hochpräzisionsschweißen, der optoelektronischen Produktherstellung usw.

1. Tieftemperatur-Kältequelle: Aufgrund seines niedrigen Siedepunkts von -268,9 °C eignet sich flüssiges Helium hervorragend zur Kühlung extrem niedriger Temperaturen. Diese Technologie findet breite Anwendung in Bereichen wie der Supraleitung. Supraleitende Materialien benötigen niedrige Temperaturen (um die 100 K), um ihre supraleitenden Eigenschaften zu entfalten. Solch extrem niedrige Temperaturen lassen sich in den meisten Fällen nur mit flüssigem Helium problemlos erreichen. Die Supraleitungstechnologie wird unter anderem in Magnetschwebebahnen und in MRT-Geräten eingesetzt.

2. Ballonfüllung: Da die Dichte von Helium viel geringer ist als die von Luft (die Dichte von Luft beträgt 1,29 kg/m³ und die Dichte von Helium beträgt 0,1786 kg/m³) und seine chemischen Eigenschaften extrem reaktionsträge sind, ist es sicherer als Wasserstoff (Wasserstoff kann an der Luft brennen und eine Explosion verursachen). Daher wird Helium häufig als Füllgas in Raumfahrzeugen oder Werbeballons verwendet.

3. Inspektion und Analyse: Der supraleitende Magnet des in der Instrumentenanalyse üblicherweise verwendeten Kernspinresonanzanalysators muss mit flüssigem Helium gekühlt werden. In der Gaschromatographie dient Helium oft als Trägergas. Aufgrund seiner guten Permeabilität und Nichtbrennbarkeit wird Helium auch zur Vakuumlecksuche eingesetzt, beispielsweise in Helium-Massenspektrometern mit Lecksuchfunktion.

4. Schutzgas: Helium wird aufgrund seiner inaktiven chemischen Eigenschaften häufig als Schutzgas beim Schweißen von Magnesium, Zirkonium, Aluminium, Titan und anderen Metallen eingesetzt.

5. Weitere Anwendungsgebiete: Helium kann als Druckgas in Hochvakuumanlagen, Kernreaktoren sowie in Raketen und Raumfahrzeugen zum Transport flüssiger Treibstoffe wie flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff eingesetzt werden. Darüber hinaus dient Helium als Reinigungsmittel für Atomreaktoren, als Atemgasgemisch in der Meeresforschung, als Füllgas für Gasthermometer usw.

Schmelzpunkt -272,2 °C (25 Atmosphären);

Siedepunkt -268,9℃;

Dichte 0,1785 g/L

Kritische Temperatur -267,8℃

Kritischer Druck 2,26 Atmosphären

Wärmeleitfähigkeit 151,3 W/(m·K)

Die Elementarzelle der Kristallstruktur ist eine hexagonale Elementarzelle.