Применение гелия в промышленности

Открытый в 1868 году гелий, в 20 веке научились добывать в любых количествах, которые могут быть востребованы промышленностью. Бесцветный газ, лишь немного тяжелее водорода, заинтересовал многих ученых и инженеров.

Гелий химически совершенно инертен, ничто не имеет с ним химических соединений. Именно это свойство легло в основу его использования. Газовая среда гелия неагрессивна и является примером нейтральной атмосферы. Наличие такой среды важно для современной металлургии и в области сварки. В обоих случаях исключается самопроизвольное окисление объекта, имеющего высокую температуру и образование шлаковых включений. Кроме прекращения окислительных процессов, гелий не допускает появление более сложных нежелательных веществ с участием азота и/или углекислого газа.

Производство титана считается невозможным без использования гелия. От наличия гелия зависит производство металла, являющегося основой для производства многочисленных ракетных и авиационных компонентов.

Применение гелия в цветной металлургии позволяет понизить практически до нуля содержание в расплавленном металле растворенных газов и шлаков. До изобретения гелия были попытки использования хлора, но он опасен для здоровья персонала. Попытка использования азота дала более положительный результат, но появление в металле нитридов отрицательно повлияло на отдельные характеристики и часто приводило к разрушению деталей. Только с началом применения гелия вопрос был решен. Сейчас вместо гелия по экономическим соображениям часто используют более дешевый аргон.

В промышленности полупроводников одни из самых высоких требований к чистоте производственной среды. Благодаря гелию удается исключить возможность появления любых поверхностных примесей, способных повлиять на свойства изготавливаемых полупроводниковых кристаллов.

Гелий используется в средствах автоматического пожаротушения, для чего заранее должна быть выполнена заправка газовых баллонов, для подробностей - переход по ссылке. Он в состоянии полностью вытеснить кислород в сторону от объекта и прекратить его горение при любой достигнутой температуре. Это важно для таких объектов как зернохранилища или промышленные емкости бензина.

В ракетной технике используется способность гелия оставаться в газообразном состоянии в широком диапазоне температур, по мере расхода топлива гелий заполняет освободившийся объем и сохраняет жесткость конструкции.

Такое же применение он нашел и в ракетной технике. На способность гелия оставаться в газообразном состоянии при таких температурах, когда другие вещества переходят в жидкое и твердое состояние, обратили внимание при разработке ракетных двигателей на жидком топливе. По мере расхода топлива гелий под высоким давлением заполняет образующийся вакуум и тем самым сохраняет жесткость конструкции.