惰性气体对于在各种工业和实验室环境中创造非反应环境至关重要。最常用的惰性气体是氮气和氩气，选择这两种气体是因为它们数量多、成本效益高且化学性质稳定。氮气因其成本低、易获得而被广泛使用，而氩气则是焊接和半导体制造等高纯度应用的首选。氦气和氢气等其他气体也可用于特定场合。这些气体可通过气泡、真空系统或密封环境等技术在专门设备中使用，如 气氛甑式炉 .
要点说明：
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主要惰性气体：氮气和氩气
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氮气
:
- 最经济、最丰富的惰性气体（占地球大气的 78）
- 用于食品包装、化学加工和金属热处理
- 适用于大多数不需要极高纯度的应用场合
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氩气
:
- 价格较贵，但惰性极佳
- 对 TIG 焊接和硅晶体生长等敏感工艺至关重要
- 在氮气可能与材料发生反应时使用（如在高温下与某些金属发生反应）
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氮气
:
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特种惰性气体
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氦气
:
- 需要较轻气体时使用（如泄漏检测）
- 有时与氩气结合，用于特定的焊接应用
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氢气
:
- 并非严格意义上的惰性气体，但可用于还原气氛中
- 由于易燃性，需要小心处理
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定制混合气体
:
- 内热气体（氮氢混合物）
- 用于专门研究的惰性气体组合
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氦气
:
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实施方法
- 气体置换 :用惰性气体冲洗系统以去除氧气
- 真空清洗 :在引入惰性气体之前形成真空
- 连续流动 :在手套箱等系统中保持正压
- 专用设备 :包括 气氛甑式炉 可保持精确的气氛控制
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特定应用考虑因素
- 焊接 :氩气可防止熔融金属氧化
- 电子 :用于半导体制造的超高纯度气体
- 食品工业 :无需化学变化即可保鲜的氮气
- 实验室研究 :选择取决于材料和反应的敏感性
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安全和效率因素
- 成本与性能的权衡
- 气体纯度要求（工业级与研究级）
- 保持气氛完整性的系统设计考虑因素
- 监控要求（氧气传感器、压力表）
惰性气体的选择取决于多种因素，包括成本、所需纯度、与加工材料的化学兼容性以及具体的应用要求。氮气可满足许多工业用途，而更敏感的应用则需要氩气或定制混合气体来确保完全惰性。
汇总表：
| 惰性气体 | 主要特性 | 常见应用 |
|---|---|---|
| 氮气 | 经济、丰富（占空气的 78） | 食品包装、金属热处理 |
| 氩气 | 纯度高，惰性强 | TIG 焊接、半导体制造 |
| 氦气 | 重量轻、无反应 | 泄漏检测、专业焊接 |
| 氢气 | 还原气氛（易燃） | 金属退火，实验室研究 |
| 定制混合物 | 为特定需求量身定制 | 研究、专业工业流程 |
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