氦是一種從天然氣收集中提取的惰性氣體,具有在半導(dǎo)體制造過(guò)程中利用的多種特性。因?yàn)楹な且环N“惰性”氣體,它不會(huì)與其他元素發(fā)生反應(yīng),這使其成為制造半導(dǎo)體的理想選擇。在半導(dǎo)體加工過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)通常是基于氣體或液體的,因此在硅周圍使用惰性氣體可以防止發(fā)生不必要的反應(yīng)。此外,由于氦具有高導(dǎo)熱性,它可以有效地將熱量傳導(dǎo)出去,這有助于在制造過(guò)程中控制硅的溫度,并使半導(dǎo)體的小型化成為可能。
半導(dǎo)體越來(lái)越多地出現(xiàn)在幾乎所有可以想象的應(yīng)用中。例如,基于半導(dǎo)體的電動(dòng)汽車零部件占汽車制造成本的 35%,到 2030 年,隨著其他零部件變得更加實(shí)惠,它們可能占制造成本的一半。在美國(guó),氦氣的..用途(30%)用于醫(yī)療保健,主要是磁共振成像(MRI)、分析和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用(17%)以及工程和科學(xué)應(yīng)用(6%)。
如果沒(méi)有石油和天然氣生產(chǎn),而氦的生產(chǎn)是次要產(chǎn)品,那么..的現(xiàn)代半導(dǎo)體制造將是不可能的。如果沒(méi)有從石油和天然氣運(yùn)營(yíng)以及天然氣加工中回收的氦氣,芯片的工廠將無(wú)法運(yùn)營(yíng)。由于液化氣態(tài)氦所需的冷卻、其有限的可用性、從天然氣中分離氦的困難過(guò)程以及其存儲(chǔ)要求,它可能很昂貴。數(shù)百萬(wàn)年來(lái),放射性衰變導(dǎo)鈾巖將氦分散到這些腔室中。大多數(shù)已知的氦儲(chǔ)量是偶然發(fā)現(xiàn)的。
氦氣的短缺已經(jīng)發(fā)生,因?yàn)樗荒芸焖僦圃?。雖然它是..中第二豐富的元素(僅次于氫),太陽(yáng)每秒產(chǎn)生約 6 億公噸,但地球的供應(yīng)是有限的。一旦使用,輕質(zhì)元素就會(huì)逃逸到大氣中。自1925年以來(lái),美國(guó)一直是..的氦氣生產(chǎn)國(guó)。從歷..看,美國(guó)大部分的氦氣生產(chǎn)來(lái)自德克薩斯州阿馬里洛和堪薩斯州休戈頓之間地區(qū)的地下氣田,這些氣田具有高濃度的氦氣。1960 年代創(chuàng)建的聯(lián)邦氦儲(chǔ)備系統(tǒng)在這些油田附近建立,用于儲(chǔ)存粗氦供以后加工。該系統(tǒng)在Cliffside氣田中以原油形式儲(chǔ)存了..上大約三分之一的氦氣。
液氦可能很昂貴,并且不同的因素會(huì)影響其價(jià)格。其中一個(gè)因素是其液化的高價(jià)格,因?yàn)楹け仨毨鋮s到-269°C。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的大量能量是昂貴的。其他因素包括從天然氣中分離氦氣和儲(chǔ)存氦氣的成本,這些都是耗時(shí)且困難的過(guò)程。
除美國(guó)外,其他擁有氦氣儲(chǔ)量的國(guó)家包括卡塔爾、阿爾及利亞和俄羅斯。當(dāng)俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司的西伯利亞氦氣設(shè)施開(kāi)放時(shí),它將成為..上..的氦工廠。在本世紀(jì)中期..增產(chǎn)后,俄羅斯預(yù)計(jì)將生產(chǎn)..消耗的所有氦氣的25% 至 30%。它的儲(chǔ)量很大。俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司有能力通過(guò)將提取的氦氣注入西伯利亞的天然氣田來(lái)儲(chǔ)備它。美國(guó)容易受到外國(guó)供應(yīng)中斷和外國(guó)價(jià)格操縱的影響,并且很可能會(huì)因進(jìn)口氦而受制于俄羅斯。美國(guó)未來(lái)新的氦供應(yīng)很可能來(lái)自西部聯(lián)邦土地的開(kāi)發(fā),如果拜登禁止在聯(lián)邦土地上開(kāi)采石油和天然氣的計(jì)劃得以實(shí)施,美國(guó)將變得依賴俄羅斯和其他一些國(guó)家的氦供應(yīng)。
液氦沒(méi)有替代品。氦在所有元素中是..的,因?yàn)樗軌蜻_(dá)到超低溫。目前,..氦氣資源供應(yīng)相對(duì)緊張,氦資源需求量仍將保持快速增長(zhǎng)。伴隨四大提氦工程的陸續(xù)投產(chǎn),..氦氣市場(chǎng)開(kāi)始呈供應(yīng)寬松態(tài)勢(shì)。中國(guó)氦氣資源對(duì)外依存度非常高,隨著中國(guó)提氦工程的陸續(xù)投產(chǎn),自產(chǎn)氦氣量將不斷增長(zhǎng),但遠(yuǎn)低于需求量,對(duì)外依存度仍將處于較高水平。在多方因素的影響之下,包括中美之間貿(mào)易摩擦,新冠疫情、俄烏戰(zhàn)爭(zhēng),..已有經(jīng)濟(jì)危機(jī)跡象,各國(guó)加大貿(mào)易壁壘。我國(guó)總體對(duì)氦氣資源緊缺是常態(tài),只是做到一定程度的..。
陜西迪凱機(jī)電科技有限公司是專業(yè)從事高壓氣源系統(tǒng)及回收系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)的..企業(yè)。公司擁有“氦氣回收純化系統(tǒng)”等多項(xiàng)..。公司的營(yíng)銷理念是“服務(wù)..、用戶至上”。公司長(zhǎng)期致力于高壓氣源系統(tǒng)集成、惰性稀有氣體回收、測(cè)試控制系統(tǒng)集成、氣體工程檢測(cè)的數(shù)據(jù)采集、分析處理、綜合應(yīng)用的技術(shù)研究及服務(wù)。長(zhǎng)期市場(chǎng)服務(wù)中,更加..并提升了公司系統(tǒng)集成能力,如復(fù)雜高壓、..壓控制系統(tǒng),資源性及稀有氣體(氦氣、氬氣、氙氣等)回收,尤其在低溫超導(dǎo)、激光成型、粉末冶金、硬質(zhì)合金、增材制造等領(lǐng)域的氦氬氣回收,能夠極大的節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本,提高生產(chǎn)效率。
氣體回收系統(tǒng)是對(duì)生產(chǎn)中的廢氣,如氫氣、氬氣和氦氣進(jìn)行回收再利用,采用該系統(tǒng)是一項(xiàng)降低生產(chǎn)成本,節(jié)約能源 ,提高經(jīng)濟(jì)效益的有力措施,下面,迪凱機(jī)電小編帶大家一起來(lái)了解氣體回收系統(tǒng)中的氫氣回收系統(tǒng)、 氬氣回收系統(tǒng)及氦氣回收系統(tǒng)。
氫氣回收系統(tǒng)主要用于鎢鉬行業(yè)還原工序排出的廢氫,收集廢氫后進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng),經(jīng)增壓后由冷卻器冷卻,汽水他離器分離水份,然后進(jìn)入純化裝置主體部分,對(duì)氫氣進(jìn)行精制處理,經(jīng)處理后的氫氣中含氧量≤5ppm,H2O≤10ppm,N2≤900ppm。氫氣回收裝置分為中壓回收和常壓回收,中壓回收氫氣的增壓由壓縮機(jī)進(jìn)行,而常壓回收則由羅茨風(fēng)機(jī)來(lái)完成。
氬氣回收系統(tǒng)是對(duì)區(qū)熔單晶硅爐排出的氬氣進(jìn)行回收處理,通過(guò)膜片壓縮機(jī)穩(wěn)壓器進(jìn)入氬氣純化裝置主體部分進(jìn)行純化處理,使氬氣純度達(dá)到99.999%以上。
氦氣回收系統(tǒng)一般按照用戶要求,以非標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)提供,其純度為99.999%以上。