氬氣是目前工業(yè)上應用很廣的稀有氣體。它的性質十分不活潑,既不能燃燒,也不助燃。在飛機制造、造船、原子能工業(yè)和機械工業(yè)部門,對特殊金屬,例如鋁、鎂、銅及其合金和不銹鋼在焊接時,往往用氬作為焊接保護氣,防止焊接件被空氣氧化或氮化。
化學品中文名稱:氬氣化學分子式:Ar。氬氣的性質及危險特性:氬氣是一種無色、無味的惰性氣體,密度為1.784kg/m3。比空氣重。其沸點為-185.7℃,氬是目前工業(yè)上應用很廣的稀有氣體。它的性質十分不活潑,既不能燃燒,也不助燃。
氬氣液化后熔點:-189.2℃,相對密度:(水=1):1.40(-186℃),沸點:-185.7℃,相對蒸氣密度(空氣=1):1.38,飽和蒸汽壓(kpa):202.64(-179℃),臨界溫度(℃):-122.3,臨界壓力(Mpa):4.86。
我們都知道氬氣是一直絕佳的惰性氣體,使用氬氣做保護氣在工業(yè)上非常常見。但是大家知道氬氣除了做保護氣之外的用途么?其實氬氣還可以作為載體氣體,用層析法來確定樣品的成份,超純半導體中使用的鍺和硅晶體提供保護氣氛和熱傳導等等。今天哈爾濱工業(yè)氣體告訴大家高純氬氣的另外一個用途:氬氣電漿還可以分解二甲基硫,減少有毒有害物質的排放。
什么是二甲基硫?二甲基硫是一種有難聞氣味的色透明易揮發(fā)液體,二甲基硫主要是由海洋生物產生并釋放于海水中的。利用氬氣微型電漿系統(tǒng)分解氣態(tài)二甲基硫,將其轉化為其它物質,再借由水洗塔或別的方式來減少二甲基硫的大氣排放量,以達到保護環(huán)境的作用。在實驗過程中研究人員以光學放射光譜儀及各式氣體分析儀檢測氬氣電漿、反應及生成氣體。研究發(fā)現經過分解,二甲基硫會分解為C*、C2*、CN*、CO*和CH*等激發(fā)物種。激發(fā)態(tài)物種離開處理系統(tǒng)后會再度結合,形成其他穩(wěn)定的化合物或物種,而以固態(tài)顆粒和氣態(tài)相兩種型式存在。在氣態(tài)相方面,分子量小的物種具活性,可能再結合成具較高熱力學穩(wěn)定性物種,如:H2S、CS2、CO和H2等氣體物種。并且隨著處理時間的延長,S2及H2的濃度則因為H2S的分解而增加。在分解產物方面,我們可以利用NaOH溶液將H2S從氣態(tài)產物中分離,再利用活性碳將CS2收集,排出的氫氣可做為能源的再生利用。
通過氬氣電漿將不能直接排放的二甲基硫氣體分解成為其它物質,再經過化合作用這些分解物質重新合成新的氣體物種,再借由化學方法將新的氣體物種中的有害部分中和,無害部分直接排除,而有回收價值的部分重新收集作為再生能源利用!
高純氬氣主要用途:用于焊接、不銹鋼制造、冶煉,還用于半導體制造工藝中的化學氣相淀積、晶體生長、熱氧化、外延、擴散、多晶硅、鎢化、離子注入、載流、燒結等氬氣作為制作單晶及多晶硅的保護氣,為了提高硅晶體的質量,如何選用較高純度的氬氣,是制作硅晶體的一個議題。通過對本裝置的使用,氬氣的純度其中氧含量小于1ppm時,水分也小于1ppm時,制作出的單晶硅其氧碳含量就小于0.5ppm,這樣就提高了單晶的使用壽命并能達到要求,贏得客戶的滿意和市場的需求。由于一般液氬汽化后未經過純化處理,它的氧含量一般在2ppm~5ppm。有時氣體供應商提供的氬氣超過了此范圍,但使用氬氣的客戶確不知道其質量,所以往往給生產產品質量造成影響。有了氬氣純化裝置后不論氬原料氣的質量如何,只要經過純化裝置的處理后,進入拉晶爐的氬氣,純度始終是恒定的。一般O2<0.2ppm,水分<1ppm,這樣穩(wěn)定的氬氣對生產晶體質量是有保證的。
氬氣的用途:鋁業(yè)---用來替代空氣或氮氣,在鋁的制造過程中產生惰性氣氛;在脫氣過程中幫助去除不需要的可溶氣體;以及去除熔鋁中溶解氫氣和其它顆粒。煉鋼---用于臵換氣體或蒸氣并防止工藝流程中的氧化;用于攪拌鋼水來保持恒定的溫度和同一的成份;在脫氣過程中幫助去除不需要的可溶氣體;作為載體氣體,氬可以用層析法來確定樣品的成份;氬還能用于不銹鋼精煉中使用的氬氧脫碳工藝(AOD),目的是去除一氧化碳和減少鉻的損失。金屬加工---氬在焊接中用作惰性保護氣;在金屬和合金的退火及輥軋中提供無氧無氮保護;以及用于沖洗熔化金屬以消除鑄件中的氣孔。電子---為超純半導體中使用的鍺和硅晶體提供保護氣氛和熱傳導照明---用于白枳燈和熒光燈泡的充氣;在氖燈中制造藍光。
本品不燃、具窒息性。若遇高熱容器內壓增大,有開裂和爆炸的危險。常氣壓下無毒。高濃度時使氧分壓降低而發(fā)生窒息,氬濃度達50%以上引起嚴重癥狀,75%以上時可在數分鐘內死亡。當空氣中氬濃度增高時,先出現呼吸加速、注意力不集中。繼之疲倦乏力、煩躁不安、惡心、嘔吐、昏迷、抽搐以至死亡。液態(tài)氬可致皮膚凍傷,眼部接觸可引起炎癥。