氦气液化后温度降至2.174K时，具有表面张力很小、导热性很强、黏度极低等特殊性质。利用液态氦可以得到接近相对零度的低温。氦气是具有理想气体的气体，是极低温度下蒸气压温度计的理想用气。氦气的质量密度、重量密度都低，且不容燃，可用来填充灯泡、霓虹灯管，也是理想的气球及飞艇用气。氦气在科学实验、临床和工业生产上都有着非常广泛的用途。从大型强子对撞机到点焊机（一种焊接机器），液氦被广泛地用来冷却设备，因为它既方便又有效。

仪器分析中常用的分析仪的超导磁体需要利用液氦降温，气相色谱分析中氦气常作为载气，利用氦气渗透性好、不可燃的特点，氦气还应用于真空检漏，如氦质谱检漏仪等。氦气是稀有气体，外围电子层达到稳定状态。氦气是难液化的气体，氦气多少钱，极不活泼，不能燃烧，也不助燃，所以氦气很安全。在工业中可由含氦气达7%的中提取。利用液氦的-268.9℃的低沸点，液氦可以用于超低温冷却。而超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用，超导材料需要在低温（100K左右）中才能表现出超导特性，大多数情况下只有液氦能比较简便地实现这样的极低温。

由于氦气比氢气安全，可以用氦气代替氢气充填飞船、气象气球等。氦气还可以作为色谱和载气，随着宇宙空间技术、激光技术和红外线探测技术的发展，氦还有着广泛的用途。 氦气可作为火箭液体燃料的压送剂和增压剂，大量用于、宇宙飞船和超音速飞机上，氦用作冶炼及焊接时的保护气体，这在造船以及飞机、宇宙飞船、火箭和的制造等方面非常重要。氦气用于散热器换热器、空调组件、燃料箱和变矩器等重要汽车部件的测试，以确保其符合质量规范。此外，氦气还可与氩气配合使用，越来越多地用于安全气囊的充气操作。

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