Для чего используется молибден

Для чего используется молибден

Первое применение молибдена - свинцовые провода в лампах накаливания - появилось в начале XX века. Молибден был выбран для этого применения благодаря своей стабильности и прочности при повышенных температурах. С момента первого применения ученые и инженеры обнаружили, что другие свойства молибдена делают его материалом, наиболее подходящим для многих применений. Некоторые из них используют преимущества прочности и стабильности молибдена при высоких температурах, как и первые ламповые провода.

Однако молибден обладает и многими другими свойствами, которые делают его привлекательным для применения не только в традиционных высокотемпературных компонентах, в том числе:
высокая теплопроводность
Высокая электропроводность
Низкий коэффициент теплового расширения
Устойчивость к воздействию расплавленного металла,
Совместимость с большинством стеклянных композиций
Устойчивость к тепловому удару
Высокая жесткость и прочное соединение со стеклом, используемым в лампах и электронных устройствах.

Поскольку многие из его свойств привлекательны для инженеров и дизайнеров, металлический молибден и его сплавы используются в:
Осветительных приборах
Электрические и электронные устройства
Медицинское оборудование
Оборудование для обработки материалов
Высокотемпературные печи и сопутствующее оборудование
Термическое напыление покрытий
Аэрокосмические и оборонные компоненты

Для применения во всех этих областях требуются уникальные сочетания нескольких свойств. Молибден и его сплавы, а также композиционные материалы с использованием молибдена, такие как молибденовая фольга, обеспечивают уникальные сочетания тепло- и электропроводности, теплового расширения, высокотемпературной прочности и сопротивления ползучести, давления пара, экологической стабильности и устойчивости к истиранию и износу, что делает их идеальными.

1. Сталь и сплавы (≈75% мирового потребления молибдена)

Молибден укрепляет сталь и другие металлы: высокопрочная сталь (HSS) для зданий, трубопроводов и автомобильных компонентов, которая становится прочнее; более прочные сорта нержавеющей стали, например 316 и 316L, для различных морских, химических и нефтегазовых применений; инструментальные стали, например H13 и M2, с повышенной жаропрочностью в сверлах, штампах и обрабатывающих инструментах.

- Суперсплавы (например, инконель, хастеллой): Используются в реактивных двигателях, газовых турбинах и ядерных реакторах для обеспечения устойчивости к высоким температурам.

2. Химические и промышленные применения

- Катализаторы: Используются в нефтепереработке (например, при гидрообессеривании) и производстве удобрений.

- Коррозионно-стойкое оборудование: Футеровка реакторов, труб и клапанов в кислотных средах.

- Смазочные материалы: Дисульфид молибдена (MoS₂) является сухим смазочным материалом в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

3. Электроника и энергетика

- Полупроводники: В тонкопленочных транзисторах (TFT) и светодиодах для дисплеев.

- Солнечные элементы: Обратные контакты Mo используются в фотоэлектрических панелях CIGS (селенид меди-индия-галлия).

- Атомная энергия: Сплавы Mo выдерживают радиацию в компонентах реакторов.

4. Аэрокосмическая и оборонная промышленность

- Сопла ракет и лопасти турбин: Выдерживают экстремальные температуры и нагрузки.

- Броневое покрытие: Военные автомобили для обеспечения высокой баллистической прочности.

5. Медицина и здоровье

- Медицинские имплантаты: Биосовместимые сплавы Mo в протезах и стентах.

- Рентгеновские аноды: В медицинских устройствах для визуализации.

6. Развивающиеся технологии

- Производство водорода: Катализаторы на основе Mo для экологически чистого электролиза водорода.

- Технология аккумуляторов: Исследование натриево-ионных и литиево-серных батарей.