صنعت آهن و فولاد
با توجه به آمار مصرف مولیبدن در کشورهای مختلف جهان، کاربرد مولیبدن در صنعت فولاد همچنان مهمترین جایگاه را به خود اختصاص داده است. به عنوان یک عنصر آلیاژی فولاد، مولیبدن می تواند استحکام فولاد، به ویژه استحکام و چقرمگی دمای بالا را بهبود بخشد، مقاومت به خوردگی فولاد را در محلول اسید-باز و فلز مایع بهبود بخشد، مقاومت به سایش فولاد را بهبود بخشد و سختی پذیری، جوش پذیری را بهبود بخشد. و مقاومت در برابر حرارت مولیبدن یک عنصر کاربید ساز خوب است که در فرآیند فولادسازی اکسید نمی شود و می تواند به تنهایی یا در ترکیب با سایر عناصر آلیاژی استفاده شود. مصرف مولیبدن در فولاد مخصوص به طور منظم در حال افزایش است و مصرف مولیبدن به ازای هر تن فولاد مخصوص به میزان 0.201 کیلوگرم رسیده است.
مولیبدن در انواع فولادهای زنگ نزن، فولادهای ابزار، فولادهای پرسرعت و فولادهای آلیاژی همراه با کروم، نیکل، منگنز و سیلیکون استفاده می شود. فولاد ضد زنگ ساخته شده از فولاد ضد زنگ دارای مقاومت در برابر خوردگی خوبی است که می تواند برای لوله های فولادی مقاوم در برابر خوردگی برای بهره برداری نفت مورد استفاده قرار گیرد و فولاد ضد زنگ با مولیبدن حدود 6 درصد نیز می تواند جایگزین تیتانیوم برای دستگاه های نمک زدایی آب دریا شود.
کشتی های اقیانوس پیما، خطوط لوله نفت و گاز دریایی. از این نوع فولاد ضد زنگ نیز می توان در محفظه خودروها، تجهیزات تصفیه فاضلاب و غیره استفاده کرد. فولادهای ابزار حاوی مولیبدن دو برابر ابزارهای تنگستن با کارایی عالی، هزینه کم و وزن کم کارآمد هستند. فولاد پرسرعت سری مولیبدن دارای مزایای ناهمگنی کاربید، مقاومت در برابر سایش، چقرمگی خوب و انعطاف پذیری قوی در دمای بالا است و برای ساخت ابزارهای شکل دهی مناسب است. فولادهای آلیاژی حاوی مولیبدن در ساخت قطعات ساختاری ماشین ابزار، وسایل نقلیه صنعتی و تجهیزات بولدوزی استفاده می شود. فولاد آلیاژی حاوی مولیبدن با ساختار پرلیت ریز در حالت نورد، فولاد مهمی در ساخت ریل و پل است.
مولیبدن، به عنوان یک افزودنی آلیاژی برای آهن، به تشکیل یک ماتریس کاملاً پرلیت کمک می کند، که می تواند استحکام و چقرمگی چدن را بهبود بخشد، یکنواختی ریزساختار ریخته گری های بزرگ را بهبود بخشد و همچنین قابلیت خاموش شدن ریخته گری های عملیات حرارتی را بهبود بخشد. چدن خاکستری حاوی مولیبدن دارای مقاومت سایش خوبی است و می تواند به عنوان چرخ ترمز و لنت ترمز برای وسایل نقلیه سنگین استفاده شود.
کود کشاورزی: مولیبدن یکی از "عناصر کمیاب" ضروری در گیاه است که حدود 0.5ppm ماده خشک گیاه را به خود اختصاص می دهد که ضروری و غیر قابل تعویض است. در سال های اخیر، مولیبدات آمونیوم به طور گسترده ای به عنوان یک کود عنصر کمیاب در داخل و خارج از کشور استفاده شده است که می تواند به طور قابل توجهی کیفیت و عملکرد گیاهان حبوبات، علوفه و سایر محصولات را بهبود بخشد. این عمدتا به این دلیل است که مولیبدن باعث تثبیت نیتروژن در هوا توسط ریزوبیاها و دیگر موجودات تثبیت کننده نیتروژن می شود و نیتروژن را بیشتر به پروتئین های مورد نیاز گیاهان تبدیل می کند. مولیبدن همچنین جذب فسفر توسط گیاهان را افزایش می دهد و اثرات آن را در گیاهان اعمال می کند. مولیبدن همچنین میتواند تشکیل و تبدیل کربوهیدراتها را در گیاهان تسریع کند، محتوای کلروفیل گیاهی و پایداری آن را بهبود بخشد و محتوای ویتامین C را افزایش دهد.
کاربرد کود مولیبدن با دوز کم، اثر زیاد و هزینه کم مشخص می شود که اقدام مهمی برای بهبود برداشت کشاورزی به ویژه برداشت سویا است. کاربرد گسترده مولیبدن در کشاورزی همچنین راه جدیدی را برای استفاده همه جانبه از پساب، پسماندها و سنگ معدن کم عیار در کارخانه های تولید مولیبدن در چین باز کرده است. مولیبدن الکترونیکی و الکتریکی دارای رسانایی الکتریکی خوب و خواص دمای بالا است، به خصوص ضریب انبساط حرارتی شیشه بسیار مشابه است و به طور گسترده در ساخت سیم هسته، سیم سرب، قلاب، براکت، میله جانبی و سایر اجزای مارپیچ استفاده می شود. رشته در لامپ ها و به عنوان مواد نگهدارنده دروازه و آند در لوله های الکترونی. در مدارهای مجتمع بسیار بزرگ، مولیبدن به عنوان دروازه نیمه هادی اکسید فلزی استفاده می شود و می توان با نصب مدار مجتمع بر روی مولیبدن، «اثر دو فلزی» را از بین برد. لوله مولیبدن بدون درز بسیار نازک (حدود 15 میکرومتر) می تواند به عنوان نگهدارنده آند برای لوله تصویر تلویزیون های با وضوح بالا استفاده شود که دارای 1125 خط اسکن تصویر است که دو برابر تلویزیون های معمولی است. دیسکهای مولیبدن میتوانند بهعنوان زیرلایهها و سینکهای حرارتی برای سپرهای حرارتی ترانزیستورهای قدرت و یکسو کنندههای سیلیکونی استفاده شوند.
علاوه بر استفاده از مولیبدن خالص در صنعت الکترونیک مدرن، از آلیاژ Mo-Re می توان به عنوان ماده ساختاری لوله های الکترونی و لامپ های ویژه و آلیاژ Mo{1}}Re و TZM نیز به عنوان یک ترمیونیک استفاده کرد. عنصر ساختاری کاتدی در لولههای مایکروویو پرقدرت و لولههای موج میلیمتری، با دمای کاری تا 1200 درجه و چگالی جریان تا 10 آمپر بر سانتیمتر مربع. در سال های اخیر، برخی افراد افزودن عناصری مانند Si، k و C را برای افزایش دمای تبلور مجدد و تولید "سیم مولیبدن با دمای بالا" توسعه داده اند. افزودن عناصر خاکی کمیاب ایتریم، سریم و لانتانیم در فرآیند تولید اکسید مولیبدن می تواند به طور موثر دمای تبلور مجدد را افزایش دهد و بر مشکل شکنندگی مواد در دمای بالا غلبه کند. سیم مولیبدن حاوی 0.{9}}.3% زیرکونیوم و 0.1% اسکاندیم در 1200 درجه نیترید می شود تا اسکاندیم در کل آلیاژ پخش شود و استحکام کششی این سیم مولیبدن می تواند به 1400 میلیون پاسکال در 20 درجه برسد.
توسعه سریع صنعت قالب، به طوری که فناوری EDM به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است، سیم مولیبدن سیم الکترود ابزار برش سیم EDM ایده آل است، می تواند انواع فولاد و کاربید سیمانی را برش دهد، شکل بسیار پیچیده قطعات را پردازش کند، EDM آن ثبات، می تواند به طور موثر دقت قالب را بهبود بخشد. موارد فوق دو سیم مولیبدن پرمصرف هستند، توسعه صنعت تولید لامپ و رشد صنعت تولید قالب با جهش و مرز. طبق آمار انجمن روشنایی چین، در سال 2001، تولید ملی سیم مولیبدن به 3.15 میلیارد متر رسید و خروجی واقعی به 4 میلیارد متر برآورد شد که نزدیک به 800 تن میله مولیبدن مصرف کرد که بسیار قابل توجه است. در میان آنها، خروجی سیم مولیبدن برای برش سیم بیش از 2 میلیارد متر است که بیش از نیمی از کل سیم مولیبدن را تشکیل می دهد و چشم انداز توسعه بازار آن بسیار خوش بینانه است.
آلیاژهای شبه تنگستن مس به طور گسترده در الکترودهای ابزار EDM استفاده می شوند، اما در سال های اخیر تحقیقاتی در مورد استفاده از مولیبدن به جای تنگستن به عنوان الکترود انجام شده است و نتایج نشان می دهد که مقاومت به خوردگی الکترودهای مبتنی بر تنگستن و مولیبدن. با محتوای مس متفاوت است (کمتر یا مساوی 50 درصد وزنی). در حضور پالسهای گرمایش و پالسهای بار مکانیکی، این مقاومت در برابر خوردگی عمدتاً به فرآیند شکنندگی بستگی دارد و دمای انتقال شکلپذیر-شکننده مولیبدن کمتر از تنگستن است، بنابراین شکنندگی کوچک و مقاومت در برابر خوردگی قویتر است. آلیاژهای شبه مولیبدن-مس، مولیبدن-نقره در برابر فرسایش مقاوم بوده و رسانایی الکتریکی خوبی دارند و می توانند به عنوان کنتاکت برای کلیدهای هوا، کلیدهای ولتاژ بالا و کنتاکتورها استفاده شوند. فیلم کامپوزیت مولیبدن-مس تعداد زیادی از ذرات مولیبدن گسسته را روی بدنه مسی پیوسته به خود میگیرد، دارای ریزساختار یکنواخت، رسانایی و هدایت حرارتی خوب است و میتواند به عنوان یک هسته فلزی در مدارهای چندلایه استفاده شود.
اخیراً ما همچنین تری اکسید مولیبدن تغییر رنگ ایجاد کرده ایم که تحت نور قوی تغییر رنگ می دهد و به راحتی قابل بازیابی است و می تواند در عناصر حافظه نوری رایانه های الکترونیکی و مواد فتوکپی چند منظوره استفاده شود.
سمپاشی خودرو
مولیبدن دارای نقطه ذوب تا 2620 درجه است و عملکرد دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارد و مولیبدن دارای نیروی اتصال قوی با فولاد است، بنابراین ماده اصلی پاشش حرارتی در تولید قطعات خودرو است. قطعات خودرو به طور کلی از اسپری شعله با سرعت بالا سیم مولیبدن استفاده می کنند، دستگاه تزریق اختلاط گاز تفنگ اسپری احتراق گاز با دمای بالا تولید می کند و محفظه احتراق طراحی شده و محفظه اختلاط تزریق گاز باعث می شود سیم مولیبدن روی سطح قطعه کار پاشیده شود. با سرعت بسیار بالا قبل از اینکه کاملاً ذوب شود و چگالی مولیبدن پاشیده شده می تواند به بیش از 99٪ برسد و استحکام پیوند نزدیک به 10 کیلوگرم بر میلی متر مربع است. این فرآیند به طور موثر مقاومت سایش سطح سایش را بهبود می بخشد و همچنین سطح متخلخلی را فراهم می کند که می تواند با روغن روان کننده آغشته شود. به طور گسترده ای در صنعت خودرو برای بهبود عملکرد رینگ های پیستون، رینگ های همگام ساز، چنگال ها و سایر اجزای فرسوده و همچنین برای تعمیر میل لنگ فرسوده، رول ها، شفت ها و سایر اجزای مکانیکی استفاده می شود. طبق داده ها، حجم فروش سالانه سیم مولیبدن پاشیده شده در بازار اروپا می تواند به 1،{7}} تن برسد، مصرف سالانه ایالات متحده نیز حدود 600 تن است، ژاپن نیز 30-40 تن مصرف می کند. هر سال سیم مولیبدن و ظرفیت بازار سیم مولیبدن پاشیده شده در چین هنوز کمتر از 30 تن در سال است. با این حال، با توسعه صنعت خودرو چین، پاشش حرارتی چرخ دنده های خودرو و سایر قطعات پیشرفت زیادی خواهد داشت و حجم فروش سیم مولیبدن پاشیده شده به طور قابل توجهی افزایش می یابد.
عناصر با دمای بالا
خلوص بالای مولیبدن، مقاومت در برابر دمای بالا و فشار بخار کم باعث شده است که اغلب برای ساخت عناصر گرمایشی و مواد ساختاری برای کورههای با دمای بالا استفاده شود. در فرآیند تولید مولیبدن تنگستن و کاربید سیمانی، از گرمایش سیم مولیبدن بیشتر برای ساخت کوره احیا و کوره تف جوشی استفاده می شود و گرمایش میله مولیبدن به عنوان عنصر گرمایش برای پخت مداوم برخی از محصولات آهنی استفاده می شود و ردیف گرمایش میله مولیبدن معلق است. در دو طرف کوره با قلاب های مولیبدن. این نوع کوره عموماً یک اتمسفر کاهنده یا یک جو غیر اکسید کننده است و از سیم مولیبدن می توان برای نزدیک شدن به نقطه ذوب در هیدروژن و آمونیاک تجزیه شده و تا 2{9}}00 درجه در نیتروژن استفاده کرد. هنگامی که بالاتر از 1700 درجه استفاده می شود، آلیاژ TZM یا آلیاژ لانتانیم مولیبدن با دمای تبلور مجدد بالاتر و استحکام بهتر می تواند به عنوان عنصر گرمایش استفاده شود. مولیبدن در کوارتز مذاب مقاومت خوبی در برابر فرسایش دارد و به عنوان یک الکترود مذاب پرانرژی در صنعت شیشه استفاده می شود و تنها 7.8 گرم در هر تن الکترود مولیبدن شیشه تولید شده از دست می رود و عمر مفید آن می تواند تا بیش از یک سال باشد. مولیبدن علاوه بر استفاده به عنوان الکترود، به عنوان یک ماده ساختاری با دمای بالا برای ذوب شیشه، مانند فرورفتگی های راهنما، لوله ها، بوته ها، دهانه ها و میله های همزن برای ذوب خاک های کمیاب نیز استفاده می شود. استفاده از مولیبدن به جای پلاتین در کوره کشش الیاف شیشه تاثیر خوبی دارد که هزینه تولید را بسیار کاهش می دهد. کوره تف جوشی سوخت هسته ای جدید توسط مش مولیبدن گرم می شود و بخاری مش سه فاز با سیم مولیبدن 0.8 میلی متر در یک بخاری مش سه فاز بافته می شود و دمای کار می تواند به 1800-2000 درجه برسد. علاوه بر این، مولیبدن و آلیاژهای آن را می توان به عنوان کوره های پرس ایزواستاتیک داغ، سپرهای حرارتی، قایق های متخلخل و پوشش داده شده با بخار، آهنرباهای SmCo و پدهای تف جوشی دی اکسید اورانیوم، ترموکوپل ها و آستین های محافظ آنها و غیره استفاده کرد.