Úvod do použití a aplikací molybdenu

Přehled aplikací molybdenu
Molybden se používá především v železářském a ocelářském průmyslu, kde se na celkové spotřebě molybdenu podílí přibližně 80 %, následovaný chemickým průmyslem s přibližně 10 %. Kromě toho se molybden používá v oblasti elektrické a elektronické techniky, lékařství a zemědělství, které se na celkové spotřebě podílejí zhruba 10 procenty.

Slitiny

Nejintenzivněji se molybden spotřebovává v odvětví železa a oceli, kde se používá zejména při výrobě legovaných ocelí (cca 43 % celkové spotřeby molybdenu v železe a oceli), nerezových ocelí (cca 23 %), nástrojových a v. -rychlořezné oceli (cca 8 %) a litina a válce (cca 6 %). Většina molybdenu se používá přímo při výrobě oceli nebo litiny po briketování jako průmyslový oxid molybdenu, zatímco malá část se nejprve přetaví na feromolybden a poté se použije při výrobě oceli. Molybden jako legující prvek v oceli má následující výhody: zvyšuje pevnost a houževnatost oceli; zlepšuje odolnost oceli proti korozi v kyselých a alkalických roztocích a tekutých kovech; zvyšuje odolnost oceli proti opotřebení; a zlepšuje prokalitelnost, svařitelnost a tepelnou odolnost oceli. Například nerezové oceli obsahující 4 %-5 % molybdenu se často používají v místech, kde je eroze a koroze závažnější, jako jsou námořní zařízení a chemická zařízení.

K molybdenu jako substrátu přidáním dalších prvků (jako je titan, zirkonium, hafnium, wolfram a prvky vzácných zemin atd.) tvoří neželezné slitiny, tyto legující prvky nejenom slitiny molybdenu hrají roli zpevnění tuhého roztoku a udržení nízké -teplotní plasticita, ale také vytvoření stabilní, difúzní distribuce karbidových fází, pro zlepšení pevnosti slitiny a teploty rekrystalizace. Slitiny na bázi molybdenu se používají pro vysoce zahřívací prvky, extrudovaná brusiva, elektrody sklářských tavicích pecí, nástřikové povlaky, nástroje pro obrábění kovů a součásti kosmických lodí, protože mají dobrou pevnost, mechanickou stabilitu a vysokou tažnost.

Chemické pole

Mazivo: Oxid molybdeničitý je dobré tuhé mazivo díky svému nízkému koeficientu tření, vysoké meze kluzu a schopnosti být běžně používán ve vakuu a při různých ultra nízkých a vysokých teplotách, a proto je široce používán v plynových turbínách, ozubená kola, formy, letecký, jaderný průmysl a další obory.

Katalyzátor: Sloučeniny molybdenu jsou jedním z nejuniverzálnějších katalyzátorů a jsou široce používány v chemickém, ropném, plastikářském, textilním a jiném průmyslu. Například: disulfid molybdenu má vlastnosti proti sírě a může za určitých podmínek katalyzovat hydrogenaci oxidu uhelnatého za vzniku alkoholů, což je slibný chemický katalyzátor C1; molybden se používá v kombinaci s kobaltem a niklem jako katalyzátor pro předúpravu ropy. Další běžné katalyzátory obsahující molybden jsou: disulfid molybdenu, oxid molybdenu, molybdenan, sek-molybdenan amonný a tak dále.
Pigment: Chromová žluť a kadmiová žluť jsou dnes nejčastěji používané anorganické žluté pigmenty, ale olovo, chrom a kadmium jsou toxické, zatímco molybdenová žluť je nejen netoxická, ale má také jasnou barvu, světelnou a tepelnou stabilitu. je také dobrý, a proto se používá v pigmentech a inkoustech, plastech, pryžových výrobcích a keramice.
Organický polymer zpomalující hoření a omezovač kouře: v halogenovaném polyesteru přidáním 3 % -4 % oxidu molybdenového může být kritický index kyslíku zvýšen o 3 % -4 %, množství uhlíku generovaného během spalování se zvýšilo přibližně o 4 %, takže množství kouře se sníží o 3 %.
Inhibitory koroze: Molybdenan má velmi nízkou toxicitu a je slabě korozivní pro organické přísady přidávané do inhibitorů koroze a běžně se používá při konstrukci chladicích vodních a topných systémů klimatizace, aby se zabránilo korozi měkké oceli.

Elektrická a elektronická pole

Molybden má dobrou elektrickou vodivost a odolnost vůči vysokým teplotám, s koeficientem tepelné roztažnosti podobným jako u skla, a je široce používán při výrobě spirálových vláken, jako jsou jádrové dráty, olověné dráty a háčky. Kromě toho je molybdenový drát také ideálním elektrodovým drátem pro elektroerozivní drátové řezací stroje, schopný řezat všechny druhy oceli a tvrdých slitin a jeho vybíjecí zpracování je stabilní, což efektivně zlepšuje přesnost forem.
Jednovrstvý molybdenový pyroxenový materiál má dobré polovodičové vlastnosti, určitý výkon oproti nyní široce používanému křemíku a grafenu, se pravděpodobně stane další generací polovodičových materiálů. California Institute of Nanotechnology úspěšně použil MoS2 k vytvoření flexibilního mikroprocesorového čipu na bázi molybdenového pyroxenu, tento mikročip má pouze 20 % velikosti ekvivalentního čipu na bázi křemíku, spotřeba energie je extrémně nízká a molybdenový pyroxen vyrobený z tranzistorů v pohotovostním režimu režim pro spotřebu křemíkových tranzistorů stotisícinu spotřeby energie a levnější než stejné velikosti grafenových obvodů a jeho obvody jsou také velmi flexibilní, extrémně tenké, lze je připevnit na pokožku lidského těla.

Lékařský obor

Molybden je jedním ze základních stopových prvků a součástí mnoha enzymů. Jeho hlavní funkcí v organismu je podílet se na vzájemných reakcích mezi sírou, železem a mědí. Správné množství molybdenu může podpořit vývoj lidského těla, zvýšit ukládání kyslíku v těle, inhibovat nádory, udržovat energetický metabolismus srdečního svalu, chránit srdeční sval a nedostatek molybdenu může vést k zubnímu kazu. , ledvinové kameny, Crohnova choroba, makroglosie, rakovina jícnu aj. Proto se molybden využívá i v lékařství, např. molybdenan amonný, lék se používá především při dlouhodobé závislosti na nitrožilní vysoké výživě pacienta.

Chov zvířat

Biologická úloha molybdenu je založena především na jeho roli jako složky určitých enzymů obsahujících molybden v těle zvířete, nepřímo ovlivňujících biologickou aktivitu enzymů. Kromě toho hraje molybden zvláštní roli v nutričním metabolismu přežvýkavců. Jednak se molybden jako složka nitrátoxidázy bachorových mikroorganismů u přežvýkavců přímo podílí na přeměně krmných dusičnanů v bachoru a jednak má molybden jako kofaktor sulfátoxidázy stimulační vliv na bachorové mikroorganismy, což přispívá k trávení hrubého vláknitého materiálu u přežvýkavců a tím podporuje jejich růst. Proto, když je obsah molybdenu v pastvině a krmivech nedostatečný, je nutné přidávat do krmiva přísady molybdenu v souladu s přísnými nutričními potřebami a požadavky na technologii zpracování, aby vyhovovaly potřebám zvířete, nejčastějším příkladem je přidání 10 mg/d molybdenu do krmiva dojnic.

Zemědělství

Molybden je jedním ze základních „stopových prvků“ v rostlinách a nedostatek molybdenu ovlivní normální růst rostlin. Molybden jako nezbytný stopový prvek pro růst rostlin podporuje nejen příjem fosforu, ale také urychluje tvorbu a přeměnu alkoholů v rostlinách, zvyšuje obsah chlorofylu a vitamínu C a zlepšuje odolnost rostlin vůči suchu, chladu a chorobám. Vzhledem k důležitosti molybdenu pro rostliny začalo mnoho zemí vyrábět a používat stopová hnojiva obsahující molybden, jako je čínský okres Changsha, provincie Hunan, čtvrť Nanhua, s mícháním semen molybdenanu amonného, ​​zvýšení výnosu arašídů o 32,2 %, Heilongjiang State Farm na sójovém molybdenovém hnojivu, výnosy sójových bobů se zvýšily asi o 10%.