西安液氦批发 厂家直销

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氦单质在较低温度下由气态氦转变为液态氦。由于氦原子间的相互作用和原子质量都很小，很难液化，较难凝固。富同位素4He的气液相变曲线的临界温度和临界压强分别为5.20K和2.26大气压，一个标准大气压下的温度为4.215K.在常压下，温度从临界温度下降至零度时，氦始终保持为液态，不会凝固，只有在大于25大气压时才出现固态。

液氦的沸点较低（4.25K），使其成为高科技领域的宠儿：一是低温**导。液氦温度较低，可为**导磁体提供低温环境，其中应用广的为磁共振成像（MRI）。核磁共振成像仪的**大都是**导磁体，只有在液氦的低温下才能稳定运行，产生稳定的磁场，保证高分辨率成像。二是低温冷却。

氦气主要的来源不是空气，而是天然气。原来氦气在干燥空气中含量较微，平均只有百万分之五，天然气中则可含7.5%的氦，是空气的一万五千倍。可是这种高氦的天然气矿藏并不多，因为天然气中的氦气是铀之类的放射性元素衰变的产物。只有在天然气矿附近有铀矿时，氦气才能在天然气中汇集。
即使是氦气含量很低的天然气，也比空气中氦气含量高数万倍，因此仍是目前世界上氦气的主要来源。其中，美国氦气资源占50%以上，中国仅占0.2%。

液氦具有一系列引人注目的特点，主要表现在以下几方面。
**流动性普通液体的粘滞度随温度的下降而增高，与此不同，HeⅠ的粘滞度在温度下降到2.6K左右时，几乎与温度无关，其数值约为3×10-6帕秒，比普通液体的粘滞度小得多。在2.6K以下，HeⅠ的粘滞度随温度的降低而迅速下降。HeⅡ的粘滞度在λ点以下的温度时立刻降至非常小的值（<10-12帕秒），这种几乎没有粘滞性的特性称为**流动性。用粗细不同的毛细管做实验时，发现流管愈细，**流动性就愈明显，在直径小于10-5厘米的流管中，流速与压强差和流管长度几乎无关，而仅取决于温度，流动时不损耗动能。
氦膜任何与HeⅡ接触的器壁上覆盖一层液膜，液膜中只包含无粘滞性的**流体成分，称为氦膜。氦膜的存在使液氦能沿器壁向尽可能低的位置移动。将空的烧杯部分地浸于HeⅡ中时，烧杯外的液氦将沿烧杯外壁爬上杯口，并进入杯内，直至杯内和杯外液面持平。反之，将盛有液氦的烧杯提出液氦面时，杯内液氦将沿器壁不断转移到杯外并滴下。液氦的这种转移的速率与液面高度差、路程长短和障壁高度无关。
对HeⅡ性质的理论研究首先由F.伦敦作出。4He原子是自旋为整数的玻，伦敦把HeⅡ看成是由玻组成的玻色气体，遵守玻色统计规律，玻色统计允许不同粒子处于同一**态中。伦敦了存在一个临界温度Tc，当温度**Tc时，一些粒子会同时处于零点振动能状态（即基态），称为凝聚，温度愈低，凝聚到零点振动能状态的粒子数就愈多，在零度时，全部粒子都凝聚到零点振动能状态，以上现象称为玻色-爱因斯坦凝聚。L.蒂萨认为HeⅡ的**流动性起因于玻色-爱因斯坦凝聚。由于已凝聚到基态的HeⅡ原子具有的零点振动能，故有较大的平均自由程，能够几乎无阻碍地通过较细的毛细管。蒂萨首先提出二流体型，后来L.D.朗道修正和补充了此模型。二流体模型认为HeⅡ由两部分立的、可互相渗透的流体组成，一种是处于基态的凝聚部分，熵等于零，无粘滞性，是**流体；另一种是处于激发态（未凝聚）的正常流体，熵不等于零，有粘滞性。两种流体的密度之和等于HeⅡ的总密度，温度降至λ点时，正常流体开始部分地转变为**流体，温度愈低，**流体的密度愈大，而正常流体的密度则愈小，在零度时，所有原子都处于凝聚状态，全部流体均为**流体。利用这个二流体模型可解释关于液氦的许多力学和热学性质。
热传导性
HeⅠ具有普通流体的导热率，因而当减小压强时，液氦出现激烈的沸腾现象。HeⅡ的导热率要比HeⅠ高出106倍，比铜高出104倍。当温度越过λ点，HeⅠ转变为HeⅡ时，液氦从很坏的热导体突然变为到目前为止热导体。由于HeⅡ的导热率异乎寻常地高，其内部不可能出现温差，因而内部不可能汽化，即不能沸腾。当利用抽气方法减低蒸气压时，开始阶段出现激烈的沸腾，温度降低至λ点以下时，HeⅠ转变为HeⅡ，沸腾突然停止，液面平静如镜，汽化只发生在液面。正常流体的导热率与温度梯度无关，纯粹是反映物质性质的量，但HeⅡ的导热率却与温度梯度甚至容器的几何形状有关。
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