最轻的气体 美国占据半壁江山 中国95%氦气依赖进口 如今成功打破技术垄断
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氦是一种低密度、低沸点、惰性气体。它是除氢气之外最轻的气体。很多人可能都知道,用氦气给气球充气比用容易爆炸的氢气充气要安全得多。但是,如果只用于充气气球,对于氦气来说简直是大材小用。
那么,氦有什么用呢?刚才提到的芯片制造是氦的重要用途之一。众所周知,单晶硅用于制造芯片,高纯度多晶硅需要在应时坩埚中加热,温度保持在1400度左右。在这么高的温度下,如果没有氦气保护,很容易发生化学反应。因此,氦对于芯片制造是不可或缺的。上个月,韩国媒体报道称,由于氦气短缺,用于制造半导体的氦气价格在一年内飙升了44%。
然而,为了打破外国技术的垄断,中国已经开始布局。《国家重大科技基础设施建设中长期规划》确定的16个重大项目中,有8个与氦开采中使用的低温技术有关。在中国科研人员的努力下,去年7月,中国成功填补了空的技术空白,研制出一套LNG闪蒸气低温氦提取装置,并在宁夏盐池成功商业化,年产能20吨。
令人高兴的是,最近几天,中国取得了更大的技术突破。国家重大科研设备攻关项目“大型低温制冷系统从液氦到超流氦温区的开发”通过验收测试,成果被评为“国际先进水平”。因此,我国有能力研制液氦温度为千瓦级、超流氦温度为百瓦级的大型低温制冷设备。
这套设备不仅可以用于氦资源开发,也是航空空航天、氢能储运、一批科学仪器不可或缺的核心基础。下一步,中国科研人员将继续挑战“液氦温度1万瓦、超流氦温度1000千瓦的大型低温制冷设备”这一世界级难题。
技术在手,心中不慌。有了这套设备,我们不仅可以在当地规模开采氦气资源,还可以与卡塔尔、俄罗斯等氦气资源丰富的国家合作,为中国的氦气安全“保驾护航”。即使美国想有一天“卡在”氦资源上,那我们也可以从容应对。
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