工业氩气（Industrial Argon）
氩气（Ar） 是一种无色、无味、无毒的惰性气体，化学性质极不活泼，在空气中含量约 0.93%（体积比）。工业氩气广泛应用于焊接、金属加工、电子制造等领域，其纯度通常为 99.99%~99.999%（4N~5N级）。
1. 氩气的生产方法
(1) 空气分离法（深冷法）
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通过液化空气（-186℃以下）并精馏分离，由于氩气的沸点（-185.9℃）介于氧气（-183℃）和氮气（-196℃）之间，需额外设置 氩馏分塔 提纯。
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适用于大规模生产，纯度可达 99.999%（5N级）。
(2) 合成氨尾气回收
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从合成氨工业的废气中提取氩气（含少量氩、甲烷等），需进一步纯化。
(3) 其他方法
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膜分离法（低纯度氩气，约90%~99%）。
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PSA变压吸附法（适用于小规模需求）。
2. 工业氩气的应用领域
(1) 焊接与金属加工
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TIG焊接（钨极惰性气体保护焊）：氩气作为保护气，防止熔融金属氧化。
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MIG焊接（金属惰性气体焊）：氩气与CO₂或氦气混合使用，提高电弧稳定性。
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激光焊接/切割：高纯氩气用于保护光学元件和熔池。
(2) 冶金工业
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不锈钢冶炼：氩氧脱碳（AOD炉）工艺，降低碳含量。
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铝合金铸造：氩气精炼去除氢气，减少气孔缺陷。
(3) 电子与半导体制造
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单晶硅/多晶硅生长（如光伏、半导体晶圆）的惰性保护气氛。
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LED制造：防止高温下材料氧化。
(4) 其他应用
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照明行业：填充白炽灯、荧光灯，延长灯丝寿命。
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科研与实验室：用作载气或保护气（如ICP-MS、气相色谱）。
3. 氩气的储存与运输
| 形式 | 特点 |
|---|---|
| 压缩氩气 | 高压钢瓶（中国标准为银灰色，国际通用灰色），压力通常15MPa。 |
| 液态氩（LAr） | 低温储罐（-186℃），需真空绝热，运输用槽车，适合大规模工业供应。 |
| 管道输送 | 大型工厂直接通过管道供应，成本低但前期投资高。 |
4. 工业氩气 vs. 高纯氩气
| 特性 | 工业氩气（99.99%） | 高纯氩气（≥99.999%） |
|---|---|---|
| 纯度 | 99.99%（4N级） | 99.999%~99.9999%（5N~6N级） |
| 杂质含量 | 含微量O₂、N₂、H₂O等 | O₂<1ppm，H₂O<0.5ppm |
| 主要用途 | 焊接、冶金、一般工业 | 半导体、光伏、精密分析 |
5. 安全注意事项
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窒息风险：高浓度氩气会置换空气，导致缺氧（密闭空间需安装氧气报警器）。
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低温危害：液态氩接触皮肤或眼睛会造成严重冻伤（操作需戴防冻手套和面罩）。
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高压风险：钢瓶需避免撞击、高温，运输时固定防倾倒。
6. 相关标准
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中国：GB/T 4842-2017《工业氩》
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国际：ISO 14175:2008（焊接保护气分类）
总结
工业氩气是金属加工、焊接和高端制造的关键气体，其惰性特性使其成为不可替代的保护介质。选择氩气时需根据 纯度、流量、压力 等参数匹配具体工艺需求。对于半导体或科研用途，需使用 超高纯氩气（6N级）。
