简而言之，当绝对的化学不反应性至关重要时，会使用氩气而不是氮气。虽然两者都被认为是“惰性”的，但氮气在高温下可能会与某些金属反应，而真正惰性的氩气则完全避免了这种风险。在许多应用中，氩气的密度更大，提供的保护性屏蔽比氮气更稳定。
在氩气和氮气之间做出选择，关键在于一个基本权衡：氮气为通用惰化提供了显著的成本节约，而氩气为高温和高度敏感、不容许污染的过程提供了卓越的、不可妥协的保护。
关键区别：真正的惰性
这两种气体最重要的区别在于它们在压力下的化学行为。虽然两者都用于排斥氧气和防止氧化，但它们对“惰性”的定义并不相同。
氩气的惰性气体稳定性
氩气是一种惰性气体（Noble Gas）。其最外层电子壳层已完全填满，这意味着它几乎没有共享、获取或失去电子的倾向。
这种化学稳定性使氩气在极其广泛的温度和条件下都具有真正的惰性。它不会与其他元素发生反应，就是这样。
氮气的高温反应性
氮气（N₂）在室温下非常稳定，这要归功于将其两个原子结合在一起的强大三键。对于许多应用来说，这已经足够惰性了。
然而，在TIG或MIG焊接等过程中的高温下，这个三键可能会断裂。新释放的氮原子随后会与钛、镁和某些钢等金属反应，形成金属氮化物。
这些氮化物可能会使材料变脆或损害焊缝的完整性，这通常是不可接受的结果。
密度的实际优势
除了化学反应性之外，每种气体的物理特性在其选择中也起着重要作用。
形成稳定的保护性屏蔽
氩气的密度大约比氮气大 40%，也比空气重。当用作保护气体时，它自然会沉降并在工作区域上方形成一层厚实、稳定的“毯子”。
这种密度使保护性屏蔽更加坚固，不易受气流或空气扰动的影响。
这在实践中意味着什么
例如，在开放式焊接环境中，稳定的氩气屏蔽能更有效地排斥氧气，并将其与熔融的焊池隔离开来。
密度较小的氮气屏蔽更容易被取代，可能允许氧气进入并污染焊缝，从而导致缺陷。
理解权衡
使用氩气的决定并非完全基于其卓越的性能。实际和经济因素往往是决定性的。
决定性因素：成本
只要有可能，使用氮气的最主要原因是成本。氮气约占地球大气的 78%，而氩气不到 1%。
这种天然丰度的巨大差异使得氮气的生产和采购比氩气便宜得多。
通用应用与关键应用
对于无数应用，如食品包装、电子制造或轮胎充气，目标只是在环境温度下排出氧气。
在这些情况下，氮气足够的惰性和低成本使其成为明确而合乎逻辑的选择。氩气在技术上有效，但在经济上是浪费。
为您的应用做出正确的选择
在这些气体之间进行选择需要清楚地了解您的工艺要求和预算。
- 如果您的首要重点是在室温或接近室温下进行具有成本效益的惰化： 氮气是防止一般氧化的正确选择，而无需花费氩气的费用。
- 如果您的首要重点是在高温下进行高质量焊接或保护反应性金属： 氩气是防止不必要的化学反应并确保工艺完整性的必要投资。
最终，选择正确的气体是根据工作的具体要求来匹配工具。
摘要表：
| 特性 | 氩气 | 氮气 |
|---|---|---|
| 化学性质 | 惰性气体（真正惰性） | 双原子气体（高温下有反应性） |
| 高温反应性 | 无 | 可能与某些金属形成氮化物 |
| 密度（相对于空气） | 更重（屏蔽更稳定） | 更轻（屏蔽更不稳定） |
| 主要优势 | 卓越的、不可妥协的保护 | 显著的成本节约 |
| 理想用途 | 高质量焊接、敏感金属 | 室温下的通用惰化 |
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