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高纯氮气是化学反应时用于防止某些活泼基团被氧化,可通氮气,赶走氧气以保护那些基团,减少副产物的生成,高纯气体,得到想要的反应结果。氮气和液氮在实际生产生活中都有着不可忽视的作用,不仅可以用作切割、焊接、冷却、助燃,还可以用作激光的气体。下面介绍一下氮气在各种材料、领域中的应用。
1、碳钢碳钢使用氧气切割。表面温度因为碳辅助熔化、氧气助燃而非常高。当切割尖锐角、直径小于料厚的孔时,狭小的区域内集中了过多的热量,使切割质量无法保证。氮气不辅助燃烧加之具有的冷却作用适合解决这类加工难题能够提高产品质量。
2、不锈钢从成本考虑,切割边氧化不影响使用的不锈钢零件采用氧气切割。但不锈钢中合金元素Ni等的含量较大,熔化物粘度大,流动性差,氧气切割时较低的气压容易导致粘渣等质量缺陷。焊接不锈钢时氧化层严重影响焊接质量,特别是氩弧焊。氮气切割提供的无氧化断面,高纯气体价格,满足了不锈钢焊接对切割断面的高要求。
要保持标准气体、混合气体中的组分含量较长时间内基本不变,包装容器材质的选择以及包装容器内壁的处理技术,就显得极为重要。
高压钢瓶是混合气、标准校正气常用的包装容器之一。一般来说,引起钢瓶内气体组分含量变化,主要有以下原因:气体组分与钢瓶内壁材质发生化学反应;气体组分被钢瓶内壁吸附;气体组分与钢瓶内残存的水汽发生反应或被水分溶解吸收;钢瓶内壁吸附杂质组分气体脱附等。正由于上述原因,在钢瓶充装标准混合气之前,必须进行严格的钢瓶内壁处理。常用的处理方法有:钢瓶内壁抛光处理;钢瓶内壁电镀处理(如镀锌、镍、铬、铜、金等);钢瓶内壁磷化处理;钢瓶内壁化学涂层处理等。
钢瓶内壁处理的新方法不断问世,如日本***报道,钢瓶内壁在酸洗抽空后,充入氧气或含氧气体,使钢瓶内壁形成一层稳定的氧化覆盖膜。该法处理后的钢瓶,用来充装低含量的标准的标准校正气体,可使标准校正气保持长期稳定。再如日本氧气公司研究出了“T”和“TO”内壁特殊处理技术,同样适合于充装低含量的标准校正气体。近年来,国内研究和开发了气瓶内壁特殊处理技术,高纯气体厂家,如钢瓶内壁表面涂敷有机涂层(如氟树脂等),具有内表面光洁、憎水、耐腐蚀等优点,它对于保持低含量的标准校正气体的稳定性来讲,开辟了一条新的途径。
为了减少气体组分与容器内壁发生反应和吸附作用,钢瓶材质的选择也极为重要。通过对不同材质(如碳钢、铝合金和不锈钢等)钢瓶贮装标准校正气体的稳定性考查实验表明,采用铝合金钢瓶贮装标准气体较好。
氮气在化学工业行业中作为原料气
(1)用做生产石灰淡的原料石灰(calcium cyanamide),又名青氨化钙,碳氮化钙,是重要的氮肥。纯净物为白色粉末或颗粒。含氮量约34%。含有杂质的产品一般为灰黑色粉末或小球粒,含氮量20%~22%。与水作用生成氨和碳酸钙。石灰淡是重要的氮肥,但不能直接被植物利用,必须经过水与三氧化碳的的转化作用才能被植物吸收。一般做基肥。适用于酸性土壤。石灰淡对植物亦有毒,能杀种子,施在成长植物的叶上,能使叶脱落,高纯气体生产厂家,可用做脱液剂或除草剂。由气体氮和碳化改在电炉中加热到1000℃左右,结成块状物,冷却后粉碎和研细,再用少量水处理使残留的分解而制得。
(2)用做合成氨的原料
合成氨是重要的基本化工产品,是氮肥的***产品。氮是主要原料之一。在合成氨的工艺过程中,除少数情况外,大都不是使用纯氮的,多数是在制造氢过程中引入空气时带入的。