Průmyslové použití Molybdenu

Mar 20, 2024 Zanechat vzkaz

Železný a ocelářský průmysl
Podle statistik spotřeby molybdenu v různých zemích světa zaujímá stále nejvýznamnější postavení aplikace molybdenu v ocelářském průmyslu. Jako legující prvek oceli může molybden zlepšit pevnost oceli, zejména pevnost a houževnatost při vysokých teplotách, zlepšit odolnost oceli proti korozi v kyselém roztoku a tekutém kovu, zlepšit odolnost oceli proti opotřebení a zlepšit prokalitelnost, svařitelnost a tepelnou odolností. Molybden je dobrý karbidotvorný prvek, který v procesu výroby oceli neoxiduje a může být použit samostatně nebo v kombinaci s jinými legujícími prvky. Spotřeba molybdenu ve speciální oceli se pravidelně zvyšuje a spotřeba molybdenu na tunu speciální oceli dosáhla úrovně 0,201 kg.


Molybden se používá v různých typech nerezových ocelí, nástrojových ocelích, rychlořezných ocelích a legovaných ocelích spolu s chromem, niklem, manganem a křemíkem. Nerezová ocel vyrobená z nerezové oceli má dobrou odolnost proti korozi, kterou lze použít pro korozivzdorné ocelové trubky pro těžbu ropy, a nerezová ocel s molybdenem asi 6 % může také nahradit titan pro zařízení na odsolování mořské vody.
Zaoceánské lodě, pobřežní ropovody a plynovody. Tento typ nerezové oceli lze také použít v krytech automobilů, zařízení na čištění odpadních vod atd. Nástrojové oceli obsahující molybden jsou dvakrát účinnější než nástroje z wolframu, mají vynikající výkon, nízkou cenu a nízkou hmotnost. Rychlořezná ocel řady molybden má výhody nehomogenity karbidu, odolnosti proti opotřebení, dobré houževnatosti a silné plasticity při vysoké teplotě a je vhodná pro výrobu tvářecích nástrojů. Legované oceli obsahující molybden se používají při výrobě konstrukčních součástí pro obráběcí stroje, průmyslová vozidla a buldozery. Legovaná ocel obsahující molybden s jemnou perlitovou strukturou ve válcovaném stavu je důležitou ocelí při stavbě kolejnic a mostů.


Molybden jako legovací přísada do železa napomáhá k vytvoření zcela perlitové matrice, která může zlepšit pevnost a houževnatost litiny, zlepšit jednotnost mikrostruktury velkých odlitků a také zlepšit kalitelnost tepelně zpracovaných odlitků. Šedá litina obsahující molybden má dobrou odolnost proti opotřebení a lze ji použít jako brzdová kola a brzdové destičky pro těžká vozidla.
Zemědělské hnojivo: molybden je jedním z nezbytných „stopových prvků“ v rostlině a představuje asi 0,5 ppm rostlinné sušiny, která je nepostradatelná a nenahraditelná. Molybdenan amonný je v posledních letech hojně využíván jako stopové hnojivo doma i v zahraničí, které může výrazně zlepšit kvalitu a výnos luštěnin, pícnin a dalších plodin. Je to způsobeno především tím, že molybden podporuje fixaci dusíku ve vzduchu rhizobií a dalšími organismy fixujícími dusík a dále přeměňuje dusík na bílkoviny požadované rostlinami. Molybden také podporuje vstřebávání fosforu rostlinami a uplatňuje své účinky v rostlinách. Molybden může také urychlit tvorbu a přeměnu sacharidů v rostlinách, zlepšit obsah a stabilitu rostlinného chlorofylu a zvýšit obsah vitaminu C. Nejen to, molybden může také zlepšit odolnost rostlin vůči suchu a chladu a odolnost vůči chorobám.


Aplikace molybdenového hnojiva se vyznačuje nízkým dávkováním, velkým účinkem a nízkou cenou, což je důležité opatření pro zlepšení zemědělské sklizně, zejména sklizně sóji. Široké uplatnění molybdenu v zemědělství také otevřelo novou cestu pro komplexní využití odpadních vod, odpadních zbytků a nekvalitní rudy v závodech na výrobu molybdenu v Číně. Elektronický a elektrický molybden má dobrou elektrickou vodivost a vysokoteplotní vlastnosti, zejména koeficient tepelné roztažnosti skla je velmi podobný a je široce používán při výrobě jádrového drátu, olověného drátu, háku, držáku, boční tyče a dalších součástí spirály vlákno v žárovkách a jako nosný materiál hradla a anody v elektronkách. Ve velmi velkých integrovaných obvodech se molybden používá jako polovodičové hradlo z oxidu kovu a „bimetalický efekt“ lze eliminovat montáží integrovaného obvodu na molybden. Ultratenká bezešvá molybdenová trubice (asi 15 μm) může být použita jako anodový držák pro obrazovou trubici televizorů s vysokým rozlišením, které mají 1 125 obrazových snímacích řádků, což je dvakrát více než u běžných televizorů. Molybdenové disky lze také použít jako substráty a chladiče pro tepelné štíty výkonových tranzistorů a křemíkové usměrňovače.


Kromě použití čistého molybdenu v moderním elektronickém průmyslu lze slitinu Mo-Re použít jako konstrukční materiál elektronek a speciálních žárovek a slitinu Mo-50Re a TZM lze použít také jako termionickou katodový konstrukční prvek ve vysokovýkonných mikrovlnných trubicích a trubicích s milimetrovými vlnami, s provozní teplotou až 1200 stupňů a hustotou proudu až 10 ampér/cm2. V posledních letech někteří lidé vyvinuli přidání prvků jako Si, k a C, aby zvýšili teplotu rekrystalizace a vyrobili „vysokoteplotní molybdenový drát“. Přidání prvků vzácných zemin yttria, ceru a lanthanu do výrobního procesu oxidu molybdenu může účinně zvýšit teplotu rekrystalizace a překonat problém vysokoteplotní křehkosti materiálů. Molybdenový drát obsahující 0.1-0,3 % zirkonia a 0,1 % skandia je nitridován při 1200 stupních, aby se skandium rozptýlilo do celé slitiny, a pevnost v tahu tohoto molybdenového drátu může při 20 stupních dosáhnout 1 400 milionů Pascalů.
Rychlý rozvoj průmyslu forem, takže technologie EDM byla široce používána, molybdenový drát je ideální elektrodový drát pro řezání drátu EDM, může řezat různé oceli a slinutého karbidu, zpracovávat extrémně složité tvary dílů, jeho EDM stabilita, může účinně zlepšit přesnost formy. Výše uvedené jsou dva nejpoužívanější molybdenové dráty, rozvoj průmyslu výroby žárovek a skokový vzestup průmyslu výroby forem. Podle statistik China Lighting Association dosáhla v roce 2001 národní produkce molybdenového drátu 3,15 miliardy metrů a skutečná produkce se odhadovala na 4 miliardy metrů, přičemž se spotřebuje téměř 800 tun molybdenových tyčí, což je velmi značné. Mezi nimi produkce molybdenového drátu pro řezání drátu přesahuje 2 miliardy metrů, což představuje více než polovinu celkového množství molybdenového drátu, a jeho vyhlídky na rozvoj trhu jsou velmi optimistické.


Pseudoslitiny wolframu a mědi jsou široce používány v nástrojových elektrodách EDM, ale v posledních letech byl proveden výzkum použití molybdenu místo wolframu jako elektrod a výsledky ukazují, že odolnost elektrod na bázi wolframu a molybdenu proti korozi se liší obsahem mědi (méně než nebo rovno 50 % hmotnosti). V přítomnosti pulsů ohřevu a pulsů mechanického zatížení tato odolnost proti korozi závisí hlavně na procesu křehkosti a teplota přechodu z tvárného a křehkého molybdenu je nižší než teplota wolframu, takže křehkost je malá a odolnost proti korozi je silnější. Pseudoslitiny molybden-měď, molybden-stříbro jsou odolné vůči ablaci a mají dobrou elektrickou vodivost a lze je použít jako kontakty pro vzduchové spínače, vysokonapěťové spínače a stykače. Kompozitní film molybden-měď strhává velké množství diskrétních částic molybdenu na souvislém měděném tělese, má jednotnou mikrostrukturu, dobrou tepelnou vodivost a vodivost a lze jej použít jako kovové jádro ve vícevrstvých deskách plošných spojů.
Nedávno jsme také vyvinuli barevně měnící oxid molybdenový, který mění barvu pod silným světlem a lze jej snadno obnovit a lze jej použít v optických paměťových prvcích elektronických počítačů a víceúčelových fotokopírovacích materiálech.


Automobilový nástřik
Molybden má bod tání až 2620 stupňů a má dobrý výkon při vysokých teplotách a odolnost proti korozi a molybden má silnou vazebnou sílu s ocelí, takže je hlavním materiálem pro tepelné stříkání při výrobě automobilových dílů. Automobilové díly obecně používají vysokorychlostní stříkání plamenem z molybdenového drátu, vstřikovací zařízení pro míchání plynu stříkací pistole vytváří vysokoteplotní spalování plynu a speciálně navržená spalovací komora a směšovací komora pro vstřikování plynu způsobují, že molybdenový drát je nastříkán na povrch obrobku. při velmi vysoké rychlosti před úplným roztavením a hustota stříkaného molybdenu může dosáhnout více než 99 % a pevnost spojení se blíží 10 kg/mm2. Tento proces účinně zlepšuje odolnost otěruvzdorného povrchu a také poskytuje porézní povrch, který lze impregnovat mazacím olejem. Je široce používán v automobilovém průmyslu ke zlepšení výkonu pístních kroužků, synchronizačních kroužků, vidlic a dalších opotřebovaných součástí a také k opravě opotřebených klikových hřídelí, válců, hřídelí a dalších mechanických součástí. Podle údajů může roční objem prodeje stříkaného molybdenového drátu na evropském trhu dosáhnout 1,000 tuny, roční spotřeba Spojených států je také asi 600 tun, Japonsko také spotřebuje 30-40 tun molybdenového drátu každý rok a tržní kapacita stříkaného molybdenového drátu v Číně je stále méně než 30 tun ročně. S rozvojem čínského automobilového průmyslu však bude mít žárové nástřiky automobilových převodů a dalších dílů velký rozvoj a objem prodeje stříkaného molybdenového drátu výrazně vzroste.


Vysokoteplotní prvky
Díky vysoké čistotě, vysoké teplotní odolnosti a nízkému tlaku par se molybden často používá k výrobě topných prvků a konstrukčních materiálů pro vysokoteplotní pece. Ve výrobním procesu molybdenu wolframu a slinutého karbidu se ohřev molybdenovým drátem většinou používá k výrobě redukční pece a slinovací pece a ohřev molybdenové tyče se používá jako topný prvek pro kontinuální slinování některých železných výrobků a řada ohřevu molybdenové tyče je zavěšena na obou stranách pece s molybdenovými háky. Tento typ pece je obecně redukční atmosféra nebo neoxidační atmosféra a molybdenový drát lze použít k dosažení teploty tavení vodíku a rozloženého amoniaku až do 2000 stupňů v dusíku. Při použití nad 1700 stupňů lze jako topný článek použít slitinu TZM nebo slitinu molybden-lanthan s vyšší teplotou rekrystalizace a lepší pevností. Molybden má dobrou ablační odolnost v roztaveném křemeni a používá se jako aktivovaná roztavená elektroda ve sklářském průmyslu se ztrátou pouze 7,8 gramů na tunu vyrobené skleněné molybdenové elektrody a životnost může být delší než jeden rok. Kromě toho, že se molybden používá jako elektroda, používá se také jako vysokoteplotní konstrukční materiál pro tavení skla, jako jsou vodicí žlaby, trubky, kelímky, hubice a míchací tyče pro tavení vzácných zemin. Použití molybdenu místo platiny v peci pro tažení skleněných vláken má dobrý účinek, což výrazně snižuje výrobní náklady. Nově vyvinutá slinovací pec jaderného paliva je vytápěna molybdenovým pletivem a třífázový ohřívač pletiva je vetkán do třífázového pletivového ohřívače s 0,8mm molybdenovým drátem a pracovní teplota může dosáhnout 1800-2000 stupňů. Kromě toho lze molybden a jeho slitiny použít také jako horké izostatické lisovací pece, tepelné štíty, sintrované a parou potažené čluny, SmCo magnety a slinovací podložky s oxidem uraničitým, termočlánky a jejich ochranná pouzdra atd.