钼的应用概况
钼在钢铁工业中的应用居首要地位,占钼总消耗量的80%左右,其次是化工领域,约占10%。此外,钼也被用于电气和电子技术、医药和农业等领域,约占总消耗量的10%左右。
合金领域
钼在钢铁领域的消费量最大,主要用于生产合金钢(约占钼在钢铁消耗总量中的43%)、不锈钢(约23%)、工具钢和高速钢(约8%)、铸铁和轧辊(约6%)。钼大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁,少部分则先熔炼成钼铁,然后再用于炼钢。钼作为钢的合金元素具有以下优点:提高钢的强度和韧性;提高钢在酸碱溶液和液态金属中的抗腐蚀性;提高钢的耐磨性;改善钢的淬透性、焊接性和耐热性。例如,含钼量为4%-5%的不锈钢往往用于诸如海洋设备、化工设备等侵蚀、腐蚀比较严重的地方。
钼铜合金应用到航空航天领域以钼为基体加入其他元素(如钛、锆、铪、钨及稀土元素等)构成有色合金,这些合金元素不仅对钼合金起到固溶强化和保持低温塑性的作用,而且还能形成稳定的、弥散分布的碳化物相,提高合金的强度和再结晶温度。钼基合金因为具有良好的强度、机械稳定性、高延展性而被用于高发热元件、挤压磨具、玻璃熔化炉电极、喷射涂层、金属加工工具、航天器的零部件等。
化工领域
钼润滑脂润滑剂:二氧化钼是一种良好的固体润滑剂,因为它的摩擦系数很低,屈服强度很高,能在真空和各种超低温、高温下正常使用,因而被广泛应用于燃气轮机、齿轮、模具、航空航天、核工业等领域。
催化剂:钼的化合物是用途最广的催化剂之一,被广泛应用到化学、石油、塑料、纺织等行业。例如:二硫化钼具有抗硫性质,可以在一定条件下催化一氧化碳加氢制取醇类物质,是很有前景的C1化学催化剂;钼与钴、镍结合用作石油提炼预处理的催化剂。其他常见的含钼催化剂有:二硫化钼、氧化钼、钼酸盐、仲钼酸铵等。
颜料:铬黄和镉黄为当今世界最常用无机黄颜料,但是铅、铬、镉都有毒,而钼黄不仅无毒,还具有鲜艳的色泽,光、热稳定性也好,因而被用于颜料和墨水、塑料、橡胶产品及陶瓷中。
有机聚合物的阻燃剂和消烟剂:在卤代聚脂中加入3%-4%的三氧化钼,可使临界氧指数提高3%-4%,燃烧时碳的生成量增加4%左右,使烟雾量减少3%。
缓蚀剂:钼酸盐毒性非常低,对添加在缓蚀剂中的有机添加剂的腐蚀性很弱,常用在空调冷却水和加热系统的构造中,防止低碳钢被腐蚀。
电子电气领域
电光源用钼丝钼具有良好的导电性和耐高温性,热膨胀系数与玻璃相近,被广泛用于制造螺旋灯丝的芯线、引出线及挂钩等部件。此外,钼丝也是理想的电火花线切割机床用电极丝,能切割各种钢材和硬质合金,其放电加工稳定,能有效提高模具精度。
单层的辉钼材料具有良好的半导体特性,有些性能超过现在广泛使用的硅和石墨烯,很有可能成为下一代半导体材料。美国加州纳米技术研究院已经成功使用MoS2制造出了辉钼基柔性微处理芯片,这个微芯片只有同等硅基芯片的20%大小,功耗极低,而辉钼制成的晶体管在待机情况下的功耗为硅晶体管的十万分之一,而且比同等尺寸的石墨烯电路更加廉价,其电路也有很强的柔性,极薄,可以附着在人体皮肤之上。