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被稱為“黃金氣體”

2021-05-29

從去年開始,因為一系列限制導(dǎo)致我國芯片面臨被“卡脖子”的局面,不過好在我國反應(yīng)及時,在芯片與光刻機(jī)上大力投入,目前已經(jīng)取得突破性進(jìn)展。不過就在國產(chǎn)芯計劃穩(wěn)步實施中途,我國卻再面臨“卡脖”局面,這次是比芯片還稀缺的東西——氦氣。被稱為“黃金氣體”,我國95%卻要靠進(jìn)口,如何才能打破壟斷?


作為一種珍貴的自然資源,氦氣很難人工生產(chǎn),而我國的氦氣資源卻少之又少,幾乎全都依賴進(jìn)口,沒有氦氣我國工業(yè)也將寸步難行。氮氣為何這么重要?這與它的特性有關(guān),作為一種惰性氣體,其是僅次于氫氣第二輕的氣體,并且被人類充分運用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。可以說與我們的生活息息相關(guān),而這其中,最為重要的就是芯片以及航空航天領(lǐng)域。


在芯片中,氮氣被用來保護(hù)電子元器件,因為在硅晶體的制作過程中,會產(chǎn)生1400度左右的高溫。高溫催生化學(xué)反應(yīng),會破壞芯片的構(gòu)成,而氮氣的惰性能起到保護(hù)作用,可以說沒有氮氣芯片也將難以儲存。而在航天航空領(lǐng)域中,氮氣起到為發(fā)動機(jī)輸送燃料的關(guān)鍵作用,每次增壓都要將氮氣加溫到400多度,然后渦輪泵才能進(jìn)行充分燃燒形成巨大推力。不僅是這兩個領(lǐng)域,氮氣在日常生活中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。


比如我們都會用到的醫(yī)療,其中核磁共振儀也有氮氣的存在。因為氮氣擁有超導(dǎo)性,核磁共振儀所需的磁場帶來強(qiáng)大電流,電流越大放熱越嚴(yán)重,所以必須需要超低溫的超導(dǎo)體,氦氣則能完美做到這一點。除此之外還有很多領(lǐng)域都需要用到氦氣,所以它的重要性不言而喻,但我國并沒有較多儲量,事關(guān)芯片與火箭我們該怎么辦?事實上,成功破局已近在眼前!


氦氣也并非完全無法人工生產(chǎn),目前已知的方法就有四種,只不過技術(shù)難度較高。分別是利用天然氣提氦的冷凝法、混合氣體的空分法、從合成氨尾氣中提氦的氫液化法,以及通過用活性炭吸附純氦得到純氦氣的高純氦制法。而我國也已建設(shè)了首座大型氦氣場,雖然目前產(chǎn)量還不能滿足所需,但一旦技術(shù)成熟,打破壟斷將近在眼前。就如同芯片一樣,我們在氦氣乃至許多領(lǐng)域中,都需要不斷創(chuàng)新自主,這樣才能擺脫他人限制!


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