氦氬混合氣：工業與科研領域的“黃金搭檔”

在眾多氣體混合物中，氦氬混合氣憑借其獨特的性質和廣泛的應用，在工業與科研領域占據著重

要地位。今天，就讓我們來深入了解一下氦氬混合氣的奧秘。

氦氣（He）是一種無色、無味、無臭的惰性氣體，具有極低的沸點和熱導率。氬氣（Ar）同樣是

一種無色、無味的惰性氣體，在空氣中含量約 0.93%。當這兩種氣體按照一定比例混合時，就形

成了氦氬混合氣。

這種混合氣綜合了氦氣和氬氣的特性。例如，氦氣的擴散性好、熱傳導性強；氬氣則在電弧穩定

性和保護性能方面表現出色。因此，氦氬混合氣在焊接、半導體制造、科研實驗等領域有著廣泛

的應用。

在焊接領域，氦氬混合氣常常被用于 TIG（鎢極惰性氣體保護焊）和 MIG（熔化極惰性氣體保護

焊）焊接工藝。相比于純氬氣保護，加入適量的氦氣可以顯著提高焊接電弧的溫度和能量密度，

從而增加焊接速度和熔深，特別適用于焊接厚板和高熔點金屬，如不銹鋼、鈦合金等。

以不銹鋼焊接為例，使用氦氬混合氣（如 70%He + 30%Ar）可以將焊接速度提高 30% - 50%，

同時減少焊接缺陷，提高焊縫質量。此外，在鋁合金焊接中，氦氬混合氣也可以有效減少氣孔的

產生，提高焊接接頭的強度和耐腐蝕性。

半導體制造是一個對工藝環境要求極高的領域，氦氬混合氣在這里也發揮著重要作用。在等離子

體刻蝕工藝中，氦氬混合氣可以作為刻蝕氣體，精確地去除半導體材料表面的薄膜。

例如，在硅刻蝕過程中，通過調整氦氬混合氣的比例和流量，可以控制刻蝕速率和刻蝕輪廓，實

現高精度的圖形轉移。此外，在半導體芯片的封裝過程中，氦氬混合氣還可以用于檢漏和氣氛保

護，確保芯片的質量和可靠性。

在科研領域，氦氬混合氣也是一種常用的實驗氣體。例如，在低溫物理實驗中，氦氬混合氣可以

作為制冷劑，實現超低溫環境。在材料科學研究中，氦氬混合氣可以用于氣氛保護下的材料合成

和熱處理過程，防止材料氧化和污染。

此外，在激光技術、光譜分析等領域，氦氬混合氣也有著廣泛的應用。例如，在氦氖激光器中，

氦氬混合氣可以作為增益介質，產生穩定的激光輸出；在原子吸收光譜分析中，氦氬混合氣可以

作為載氣，提高分析的靈敏度和準確性。

雖然氦氬混合氣屬于惰性氣體，不易發生化學反應，但在使用和儲存過程中仍需遵循一定的安全

規范。例如，儲存氦氬混合氣的鋼瓶應存放在通風良好、遠離火源和熱源的地方；在使用過程中，

應佩戴適當的防護裝備，如防護眼鏡、手套等；同時，要定期對鋼瓶和氣體輸送系統進行檢查和

維護，確保其安全可靠。

總之，氦氬混合氣作為一種重要的氣體混合物，在工業與科研領域發揮著不可或缺的作用。隨著

技術的不斷發展和進步，相信氦氬混合氣的應用領域還將不斷拓展和深化，為人類的生產和生活

帶來更多的便利和創新。