高纯氮气是指纯度高于普通氮气的氮气产品99.999%

1. 定义

- 高纯氮气是指纯度高于普通氮气的氮气产品。一般来说，纯度达到99.999%以上的氮气被称为高纯氮气。其杂质含量极低，主要杂质包括氧气、水分、二氧化碳等微量气体成分。例如，在一些对氮气纯度要求极高的电子工业应用中，杂质含量可能需要控制在百万分之一甚至更低的水平。

2. 制取方法

- 深冷分离法（精镏法）：这是制取高纯氮气的主要方法之一。在通过分离液态空气得到粗氮气后，利用低温精镏的原理进一步提纯。由于氮气和其他杂质气体（如氧气、氩气等）的沸点存在差异，在更低的温度和更高的压力下进行多次分馏，可以将氮气中的杂质进一步去除，从而得到高纯氮气。这种方法可以获得纯度极高的氮气，但设备投资大，能耗高。

- 变压吸附法（PSA）：该方法是基于吸附剂对不同气体的吸附选择性来实现氮气提纯。在一定压力下，吸附剂会选择性地吸附氧气、二氧化碳等杂质气体，而让氮气通过，然后通过降低压力使吸附剂再生，循环使用。这种方法操作简单，设备成本相对较低，但制取的氮气纯度一般略低于深冷分离法，通常适用于对纯度要求不是最高，但对成本比较敏感的场合。

- 膜分离与吸附联用技术：先利用膜分离法初步分离空气中的氮气和其他成分，然后再结合吸附技术进一步去除残留的杂质。这种联用技术可以发挥两种方法的优势，既能有效提高氮气纯度，又能在一定程度上降低成本。

3. 用途

- 电子行业：在半导体制造过程中，高纯氮气是不可或缺的。例如，在芯片制造的光刻、刻蚀、扩散等关键工艺环节中，需要使用高纯氮气来提供一个无氧、无水的惰性环境。因为哪怕是微量的氧气或水分都可能导致芯片性能下降、出现缺陷甚至报废。在液晶显示器（LCD）和有机发光二极管显示器（OLED）的制造过程中，高纯氮气也用于防止有机材料氧化和保证薄膜沉积等工艺的质量。

- 分析检测领域：作为气相色谱（GC）等分析仪器的载气。在气相色谱分析中，高纯氮气能够稳定地携带样品通过色谱柱，并且不会与样品发生化学反应，从而保证分析结果的准确性。此外，在一些高精度的物理和化学实验中，如材料的热分析、质谱分析等，也需要使用高纯氮气来保证实验环境的纯净度。

- 航空航天工业：在飞机和航天器的燃料系统中，高纯氮气用于惰化，防止燃料在储存和输送过程中发生燃烧或爆炸。同时，在航空航天设备的一些精密部件的制造和测试过程中，也需要高纯氮气来提供纯净的环境，确保部件的性能和可靠性。

- 金属热处理：对于一些高精度的金属零件，如航空发动机叶片、高端模具等的热处理，高纯氮气可以更好地防止金属在高温下的氧化和脱碳。在真空热处理炉中，通入高纯氮气作为保护气体和淬火介质，可以提高金属零件的表面质量和力学性能。