Molibdeno metalo taikymas: krosnys, taikiniai ir katalizatoriai

Molibdeno pramoninio vaidmens nuosavybės pagrindas

Molibdenas yra pereinamasis metalas, kurio atominis skaičius 42, sidabriškai balta spalva ir kubinė kristalų struktūra, kurios centre yra kūnas. Gamtoje jis daugiausia randamas kaip molibdenitas, molibdeno disulfido mineralas, ir yra išgaunamas ir kaip pirminis, ir kaip šalutinis vario kasybos produktas. Jo pramoninė vertė priklauso nuo nedidelių savybių, kurias derina keletas kitų metalų: lydymosi temperatūra apie 2623 C, tankis 10,28 g/cm3, šilumos laidumas gerokai didesnis nei geležies ir nikelio lydinių, mažas šiluminio plėtimosi koeficientas ir didelis tamprumo modulis, maždaug 329 GPa.

Dėl tos pačios kūno-centrinės kubinės struktūros, kuri suteikia molibdenui aukštą lydymosi temperatūrą, jis taip pat tampa trapus žemoje temperatūroje, ypač po suvirinimo arba kai yra didelis deguonies ir azoto kiekis. Supratimas, kad dichotomija - puiki aukštoje temperatūroje, trapi kambario temperatūroje, kai yra užteršta -, paaiškina daugumą praktinių projektavimo su molibdenu taisyklių.

Aukštos{0}}temperatūros krosnys ir ugniai atsparios medžiagos

Vakuuminės ir vandenilio{0}}atmosferinės krosnys yra didžiausias vienas pagamintas molibdeno pritaikymas. Metalas naudojamas kaitinimo elementams, spinduliuotės skydams, židinio plokštėms, sukepinimo valčiams ir armatūrai gaminti, nes jame dera labai aukšta lydymosi temperatūra su žemu garų slėgiu ir galimybe nešti srovę nenuslūgstant esant temperatūrai.

Šildymo elementai:molibdeno strypai, viela ir presuotos formos veikia vakuume arba apsauginėje atmosferoje, gerokai aukštesnėje už nikelio -chromo atsparumo lydinių diapazoną.

Apsauga nuo radiacijos:plonas molibdeno lakštas yra sukrautas siekiant sumažinti šilumos nuostolius vakuuminėse krosnyse, kur atspindys ir stabilumas yra svarbesni nei mechaninė apkrova.

Safyro ir keramikos apdirbimas:tigliai, štampai ir atramos kristalams augti turi naudos dėl molibdeno standumo ir mažo reaktyvumo esant temperatūrai.

Lemiamas apribojimas yra oksidacija. Molibdenas pradeda greitai oksiduotis ore, kurio temperatūra aukštesnė nei 400 C, sudarydamas lakų molibdeno trioksidą, kuris nesudaro apsauginio barjero ir išgaruoja. Todėl kiekvienai aukštos temperatūros molibdeno daliai reikalingas vakuumas, vandenilis arba inertinė atmosfera; ten, kur oro poveikis yra neišvengiamas, padengiama apsaugine silicido danga.

Stiklo lydymo ir metalurgijos naudojimas

Molibdeno elektrodai yra standartiniai elektrinėse stiklo lydymo krosnyse. Metalas atsparus išlydyto stiklo atakai, turi didelį srovės tankį ir nedažo stiklo taip, kaip tai daro kai kurios alternatyvios elektrodų medžiagos. Elektrodai tiekiami kaip sunkus strypas arba kaip tuščiaviduriai cilindrai ir yra aušinami ir tiekiami palaipsniui, kai jie suvartojami.

Metalurginiu požiūriu molibdenas yra vienas iš efektyviausių legiruojamųjų elementų. Pridėtas prie plieno, jis padidina grūdinimą ir atsparumą aukštai{1}}temperatūrai, todėl jis naudojamas įrankių plienuose, greitaeigiuose plienuose, karščiui-atspariuose plienuose ir vamzdynuose, skirtuose rūgščiam aptarnavimui. Jis taip pat stiprina nikelio -superlydinius, sudarydamas stabilius karbidus, atsparius šliaužimui, ir yra korozijai{6}}atsparių lydinių, naudojamų chemijos gamyklose, sudedamoji dalis. Atliekant šiuos vaidmenis, molibdenas vartojamas kaip feromolibdenas arba kaip pagrindinis lydinys, o ne kaip grynas metalo gaminys.

Elektronika, purškimo taikiniai ir dangos

Dėl molibdeno šilumos laidumo ir mažo plėtimosi derinio jis natūraliai tinka elektronikai. Jis naudojamas purškiant taikinius plokščiųjų ekranų ekranams ir puslaidininkių metalizavimui, kai plonos molibdeno plėvelės tarnauja kaip difuzijos barjeras ir kaip užtvarai arba jungiamieji sluoksniai. Taikiniai gaminami sukepinant arba lydant vakuume ir yra pritvirtinami prie pagrindo plokščių, kad būtų galima valdyti purškimo proceso šilumą.

Kitiems elektroniniams ir moksliniams tikslams priskiriamos garinimo valtys, gijos ir atramos elektronų ir rentgeno spindulių šaltiniuose bei vakuuminių vamzdžių ir vakuuminės įrangos komponentai, kurie priklauso nuo aukštos molibdeno lydymosi temperatūros ir garų{1}}slėgio. Molibdeno disulfidas, sluoksniuotos mineralinės formos, yra atskirai svarbus kaip kietas tepalas ir kaip sausas -plėvelės priedas guoliams ir srieginiams komponentams, dirbantiems ten, kur skysti tepalai negali išsilaikyti.

TZM ir kiti sustiprinti laipsniai

Komerciniu požiūriu grynas molibdenas yra apibrėžtų grynumo klasių ir kelių produktų formų. Įprasta 99,95% grynumo medžiaga naudojama ten, kur dominuoja elektrinės ir šiluminės savybės, o šiek tiek žemesnio grynumo laipsniai naudojami bendriems krosnių baldams, kur kaina yra svarbesnė nei laidumas. Legiravimas dar labiau išplečia temperatūrų diapazoną: titano -cirkonio-molibdeno lydinyje, paprastai vadinamame TZM, yra maždaug 0,5 % Ti, 0,1 % Zr ir kontroliuojamo anglies priedo, o jo stiprumas išlieka aukštesnėje temperatūroje nei nelegiruotas molibdenas. Jis pasirenkamas karštojo-apdirbimo įrankių štampams, liejimo-komponentams ir aukštos temperatūros{10}}konstrukcinėms dalims.

Dažnos klaidos nurodant molibdeną

Nurodomas molibdenas, naudojamas naudojant likutinį deguonį aukštoje temperatūroje, tada stebimas katastrofiškas medžiagos praradimas dėl oksido išgaravimo, o ne laipsniško lėtėjimo.

Tvarkykite juosteles ir lakštus, esančius netoli arba žemesnės nei kambario temperatūros, tarsi jie būtų kaliojo plieno. Molibdenas turi būti pašildytas prieš lenkimą, o apdorojimas turi būti atliekamas aukštesnėje nei jo pereinamojoje temperatūroje.

Pakartotinis nerūdijančio plieno apdorojimo būdas. Molibdenui reikalingi aštrūs įrankiai, mažas pjovimo greitis, gausi atrama ir švarūs paviršiai, be to, jis yra jautrus briaunų įtrūkimams kirpimo metu.

Agregatų šiluminio plėtimosi neatitikimo ignoravimas. Molibdenas, sujungtas su nerūdijančiu plienu arba keramika, sukelia didelį aušinimo įtempį, į kurį turi būti atsižvelgta kuriant jungtį.

Darant prielaidą, kad „ugniai atsparus“ reiškia „atsparus korozijai{0}}“. Molibdenas gerai atsparus išlydytam metalui ir stiklui, tačiau jį puola oksiduojančios terpės ir kelios įprastos rūgštys.

DUK

K: Ar molibdenas gali būti naudojamas ore esant aukštai temperatūrai?
Tik su apsauga. Maždaug aukštesnėje nei 400 C temperatūroje molibdenas oksiduojasi iki lakaus molibdeno trioksido, kuris nesudaro kliūčių tolesniam atakai. Vakuumas, vandenilis ir inertinė atmosfera yra įprasti sprendimai, o silicidinės dangos prailgina oro tarnavimą esant vidutinei temperatūrai.

Kl .: Kodėl į plieną dedama molibdeno?
Tai padidina kietumą, padidina atsparumą aukštai{0}}temperatūrai ir atsparumą valkšnumui bei padidina atsparumą kai kurioms korozijos formoms. Šie efektai atsiranda pridedant mažai, todėl molibdenas naudojamas kaip legiravimo elementas įrankių, karščiui -atspariame ir vamzdynų plienuose bei superlydiniuose.

K: Kam naudojamas TZM?
TZM yra molibdeno lydinys su titanu, cirkoniu ir anglimi, kuris išlaiko naudingą stiprumą aukštesnėje temperatūroje nei nelegiruotas molibdenas. Įprastai naudojami karštojo-apdirbimo štampai, štampavimo-liejimo įrankiai ir konstrukciniai komponentai aukštos-temperatūros krosnyse ir kosminėje įrangoje.

K: Ar molibdenas trapus?
Jis yra plastiškas virš pereinamosios temperatūros, bet trapus žemiau jos, o perėjimas kyla dėl užteršimo deguonimi ir azotu. Todėl gamyba vyksta šiltai, o suvirintos jungtys naudojamos atsargiai, nes suvirinimo sritis yra jautresnė įtrūkimams.

K: Kokio grynumo molibdeno laipsniai yra prieinami?
Pagaminti gaminiai paprastai tiekiami vardiniu 99,95 % ir 99,90 % minimalaus grynumo, o didesnis grynumas pasirenkamas elektronikos, puslaidininkių ir vakuumo reikmėms, kai laidumas ir išsiskiriančios medžiagos.

K: Ar molibdenas naudojamas medicinoje ar žemės ūkyje?
Taip. Molibdenas yra esminis augalų mitybos mikroelementas ir naudojamas trąšų preparatuose, o jo junginiai naudojami katalizatoriuose, pigmentuose ir kaip kai kurių medicininių vaizdų ir radiofarmacinių priemonių komponentas.