氦氣作為一種不可再生資源，具有沸點低、導(dǎo)熱性好、滲透性好、性質(zhì)穩(wěn)定、絕對零度不固化等獨特性能。因此，氦氣被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、核電、醫(yī)療、潛艇、尖端科研、高端制造等領(lǐng)域，是國防軍工和高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的戰(zhàn)略性資源，堪稱氣體界的“稀土”。
尤其近年來隨著5G、高端芯片、航空航天等高端制造業(yè)的快速發(fā)展，氦氣的應(yīng)用也隨之“嗨”了起來。2020年我國氦氣應(yīng)用領(lǐng)域中光纖、半導(dǎo)體方面占比為56%，國防軍事、核磁共振、低溫超導(dǎo)、大科學(xué)研究等低溫應(yīng)用占23%，檢測氣體占7%，焊接保護(hù)氣及其他方面的應(yīng)用占14%。
在電子產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用
芯片制造環(huán)節(jié)中，除了需要用到光刻機(jī)、光刻膠、硅片等關(guān)鍵設(shè)備和原材料以外，惰性氣體也是必不可少的原料。利用惰性氣體極不活潑的化學(xué)性質(zhì)，可用于生產(chǎn)過程中的保護(hù)氣。另外，由于氦氣具有高導(dǎo)熱性，它還能高效散熱，這可以在半導(dǎo)體制造過程中降低硅片的溫度，使半導(dǎo)體的體積更小。
氦氣還可以用于光纖的生產(chǎn)。光纖生產(chǎn)的道環(huán)節(jié)是生產(chǎn)玻璃制棒，在生產(chǎn)過程中，熔融玻璃需要2000度的高溫，正是由于氦氣的穩(wěn)定性和良熱導(dǎo)性，可以讓加熱拉長的光纖快速冷卻下來。目前，每生產(chǎn)100公里的光纖，就需要2立方米的氦氣。氦氣還被用于很多電子設(shè)備的制造過程中，如平板顯示屏。
在航空航天方面的應(yīng)用
氦氣作為最輕的惰性氣體，性格沉穩(wěn)，用它來給火箭液體燃料和氧化劑增壓，再合適不過了，在相同條件下，排擠1立方容積推進(jìn)劑所需要的氦氣質(zhì)量僅為氮氣的1/7，氧氣的1/8。無論是液氧煤油火箭發(fā)動機(jī)還是液氫液氧火箭發(fā)動機(jī)，其燃料和氧化劑的輸送系統(tǒng)，都有氦的密切參與。發(fā)射一枚運(yùn)載能力13噸量級的天頂號運(yùn)載火箭，需要消耗氦氣約900公斤。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，NASA（美國國家航空航天局）每年要用掉500余噸的氦氣。另外，液體燃料火箭、宇宙飛船、液體燃料導(dǎo)彈等在加注燃料之前，必須使用氦清洗增壓液氫罐和管道系統(tǒng)。
在核能發(fā)電方面的應(yīng)用
第四代核反應(yīng)堆—高溫氣冷堆系統(tǒng)是以氦氣作為冷卻劑的反應(yīng)堆，氦氣除了具有化學(xué)惰性、放射性惰性的優(yōu)點以外，由于其中子吸收截面極小，他的熱導(dǎo)率是二氧化碳的4.5倍，比熱容是二氧化碳的3.5倍，輸送熱量時消耗的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于除氫氣外的其他氣體，因此可以在發(fā)電時提高熱能利用效率，還能用于空氣冷卻，減少熱污染，在冷卻水源不足的地方形成了替代作用。石島灣核電高溫氣冷堆核電站示范工程是國內(nèi)座高溫氣冷堆示范電站，是全球首座將四代核電技術(shù)成功商業(yè)化的示范項目。石島灣核電站便是采用了氦氣作為冷卻劑。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
氦的沸點是4.2開爾文，也就是零下268攝氏度，非常接近絕對零度。當(dāng)鈮鈦或鈮錫合金被液氦冷卻到該溫度時，會變成幾乎沒有電阻的超導(dǎo)體，由超導(dǎo)體構(gòu)成的電磁鐵可以形成極強(qiáng)的磁場，且具有非常高的穩(wěn)定性。超低溫冷卻技術(shù)在超導(dǎo)技術(shù)等領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用，對前沿物理研究、磁共振成像技術(shù)（MRI），核磁共振技術(shù)（NMR）等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。氦氣是目前唯一一種具有這些特性、而且能夠為我們所用的物質(zhì)。
在潛水方面的應(yīng)用
由于潛水時巨大的水壓，正?？諝庵械牡獨鈺粔喝胙海瑢?dǎo)致“醉氮反應(yīng)”的發(fā)生，這是一種非常危險的情況，人體會在“醉氮”情況下像醉酒一樣頭暈眼花、反應(yīng)遲鈍、失去判斷力。但是氦氧混合氣體就能有效避免這種情況發(fā)生，因為氦氣在高壓下也不會溶到人體血液里。
保護(hù)氣和檢驗分析
氦氣是惰性氣體，無毒無輻射，可以做保護(hù)氣和檢驗分析。氦氣常用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護(hù)氣；氦氣還應(yīng)用于真空檢漏，氦質(zhì)譜檢漏儀的重要組件。
其他方面的應(yīng)用
氦氣的密度是0.1786千克每立方米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣密度1.29千克每立方米，而且化學(xué)性質(zhì)極不活躍，比氫氣安全很多，因此常常作為飛船或氣球的填充氣體。
氦氣液化后當(dāng)溫度降低到2.18開爾文（大約零下271攝氏度）時，性質(zhì)會發(fā)生突變，粘度變得極小，可以沿著杯壁向上流動，這是一種超流體狀態(tài)，具有極好的流動性和導(dǎo)熱性。
此外，氦還在量子計算機(jī)、激光制導(dǎo)武器、潛艇、高超聲速風(fēng)洞、電磁彈射器、電磁軌道炮、相控陣?yán)走_(dá)和電子支付方面發(fā)揮至關(guān)重要作用。氦-3是第三代核聚變的重要材料。
總之，氦是我國科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和高質(zhì)量發(fā)展的重要資源，是實現(xiàn)科技強(qiáng)國目標(biāo)的重要抓手，其產(chǎn)業(yè)前景非常廣闊。