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四、氢气应用
双击自动滚屏 发布者:zq1229 发布时间:2020/5/9 22:57:50 阅读:194次 【字体:
 

四、氢气应用

4.1工业应用

氢气是最轻的气体(分子量2,比重0.0898)所以可用在节日气球,工作气球,气象业上。

② 氢气的导热系数最高,比空气要高7倍,所以发电厂用在发电机系统作冷却剂。

 

③ 氢气的燃烧值高,比汽油高几倍,因此可作高能燃料,航天业制造液氢,用以发射火箭上天。利用氢能去发电。将来的汽车,飞机,轮船,家用空调,冰箱等用电器都可用氢新能源,且无放射,无污染危害。

④氢气燃烧温度可高达3000℃上,所以可用作切割石英玻璃,加工制造各种人造宝石,石英制品。

4.2 电子行业

氢气在电子工业的应用您现在的位置: 主页 > 行业应用 > 氢气在电子工业的应用

在晶体的生长与衬底的制备、氧化工艺、外延工艺中以及化学气相淀积(CVD)技术中,均要用到氢气。半导体工业对气体纯度要求极高。纯氢和高纯氢是电子工业用氢的普遍标准。蓝博进化科技有限公司开发甲醇裂解制氢,经PSA提纯,所产氢气完全可以达到标准。

(1)晶硅的制备需要用到氢,当硅用氯化氢生成三氯氢硅SiHCl3后,经过分馏工艺分离出来,在高温下用氢还原,达到半导体需求的纯度,反应过程为:

SiHCl3 + H2 →Si + 3HCl

当用于氢氧合成氧化,常压下将高纯氢与高纯氧通人石英管内,使之在一定的温度下燃烧,生成纯度很高的水,水汽与硅反应生成高质量的SiO2膜。在外延工艺中,用于硅气相外延四氯化硅或三氯氢硅在加热的硅衬底表面与氢发生反应,还原出硅沉积到硅衬底上,生成外延层的过程为:

SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl

SiHCl3 + H2 → Si + 3HCl

上述过程对氢的纯度要求很高。氢气中含有的微量一氧化碳和二氧化碳杂质会使衬底氧化,生成多晶硅。如果含有甲烷,则会生成碳化硅进人外延层,引起缺陷。过去硅外延时,要求含氧量小于1×10-6,露点低于-70℃,现在要求更苛刻,在砷化镓液相外延时,当氢气中含氧量降到0.03×10-6,露点低于-90℃时,器件寿命可达104小时以上。

(2)电真空材料和器件如钨和钼的生产过程中,用氢气还原氧化物粉末,再加工制成线材和带材,若其中所用的氢气的纯度越高,水含量越低,还原温度越低,所得钨、钼粉末就越细。对氢闸管、离子管、激光管等各种充气电子管的填充气体纯度要求更高,显像管制造中所使用的氢气纯度大于99.99%。

(3)在制造非晶硅叠层薄膜、石英玻璃纤维中,也需要用到纯度很高的氢气。

4.3 新材料

氢气有还原特性,所以有色金属行业作还原剂,生产纯钨、钛,钼、铬、铌、铼,等贵重及稀有金属。

W2O3+3H2     800℃    2W+3H2O (通常要用过量8—10倍的氢气)

4.4 能源

氢能作为绿色、高效的二次能源,氢能具有以下特点:

来源广泛

既可以借助传统化石能源如煤炭、石油、天然气等低碳化技术制取,也可以通过风、光、水等可再生能源制备,是实现化石能源清洁化利用和清洁能源规模化发展的利器。

燃烧热值高

氢燃烧的热值高居各种燃料之冠,为液化石油气的 2.5 倍,为汽油的 3 倍。

清洁无污染

可循环利用,氢气无色、无味、无毒,燃烧生成水,水电解又可以生成氢,是一种可循环使用的清洁能源。

利用形式多

既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池直接产生电能,为燃料电池车、分布式发电设施提供动力,或转换成固态氢用作结构材料。

可储能

实现持续供应、远距离输送、快速补充。多种能源都可以转化为氢气,以压缩气态储氢、液化储氢、金属氢化物储氢、碳质吸附储氢的方式储存起来,实现大规模稳定存储能源,缓解弃风弃光弃水等问题。

安全性好

正常情况下,氢气泄露安全性高于汽油泄露安全性。

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13812683169 2020-05-05
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