钼的应用领域有哪些?

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钼是一种金属元素,元素符号:Mo,英文名称:Molybdenum,原子序数42,是VIB族金属。钼的密度为10.2g/cm³,熔点为2610℃,沸点为5560℃。钼是一种银白色的金属,硬而坚韧,熔点高,热传导率也比较高,常温下不与空气发生氧化反应。作为一种过渡元素,极易改变其氧化状态,钼离子的颜色也会随着氧化状态的改变而改变。钼是人体及动植物所必需的微量元素,对人以及动植物的生长、发育、遗传起着重要作用。钼在地壳中的平均含量为0.00011%,全球钼资源储量约为1100万吨,探明储量约为1940万吨。由于钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点,被广泛应用于钢铁、石油、化工、电气和电子技术、医药和农业等领域。

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。

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

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

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。

医学领域

钼是人体必需的微量元素之一,也是多种酶的组成部分,在机体的主要功能是参与硫、铁、铜之间的相互反应。适量的钼能够促进人体发育,增强氧在体内的储留下,抑制肿瘤,维护心肌的能量代谢,保护心肌,而钼的缺乏会导致龋齿、肾结石、克山病、大骨节病、食道癌等疾病,因而钼也被用于医药中,如钼酸铵这种药就主要用于长期依赖静脉高营养的患者。

畜牧领域

钼的生物学作用主要是依靠作为动物体内某些含钼酶类的组成成分,间接影响酶的生物学活性来实现的。除此之外,钼元素在反刍动物营养代谢中发挥着特殊的作用,一方面,钼作为反刍动物瘤胃微生物硝酸盐氧化酶的组成成分,直接参与瘤胃中饲料硝酸盐的转化,另一方面,钼作为硫酸盐氧化酶的辅助因子对瘤胃微生物有刺激作用,这有助于反刍动物对粗纤维类物质的消化,进而促进反刍动物的生长。所以,当牧草和饲料中钼元素含量不足时,就需要按照严格的营养需要和工艺技术要求,将钼元素添加剂加入饲料中,达到满足动物需要的目的,最常见的例子就是在奶牛饲料中添加10mg/d的钼。

农业领域

钼为植物体内必须的“微量元素”之一,缺钼会影响植物正常生长。作为植物生长所必须的微量元素,钼不仅能促进植物对磷的吸收,还能加速植物体内醇类的形成与转化,提高植物叶绿素和维生素丙的含量,提高植物的抗旱、抗寒以及抗病能力。鉴于钼对植物的重要性,很多国家已经开始生产和使用含钼的微量肥料,例如我国湖南长沙县南华乡用钼酸铵拌种,花生增产32.2%,黑龙江国营农场对大豆施用钼肥,大豆增产10%左右。


钼是元素周期表上数值为42的过渡金属元素。它的化学符号是钼。钼呈银白色,坚硬而坚韧。室温下不受空气侵蚀,不与盐酸或氢氟酸发生反应。

在自然界中,钼主要以辉钼矿(MoS2)的形式存在。天然辉钼矿是一种黑色软矿物。虽然辉钼矿在古代就有使用,但辉钼矿与铅、方铅矿、石墨相似,很难区分。单词“molybdos”在希腊语中是铅的意思。在18世纪末之前,这两种金属都以钼矿的名义在欧洲市场上出售。

1779年,舍勒指出铅或石墨和钼是两种完全不同的物质。他发现硝酸对石墨没有影响,但与钼矿反应得到白色粉末;硝酸与碱溶液一起煮沸,结晶后析出盐。他认为白色粉末是一种金属氧化物(实际上是氧化钼),它与木炭混合,在高温下加热,但它与硫共加热,得到原始的钼。

1782年,舍勒的好朋友、瑞典矿主埃尔莫用木炭和钼酸的混合物与亚麻油混合,将金属从钼矿中分离出来,命名为钼,元素符号mo,中国将其翻译为钼。它已被瑞典著名化学家贝齐里厄斯所认识,他发现了铈、硒、硅、钽、钍等元素。

钼金属在空气中燃烧时,会发出金黄色的光;不同氧化状态的钼离子有不同的颜色。直到1893年,即钼的发现100多年后,莫森才在电炉中熔化了碳和三氧化钼的混合物,首次获得了含钼92%-96%的铸造金属。

貌不惊人用途广

虽然钼的发现已有200多年的历史,但钼的大规模开发利用仍处于本世纪,特别是近几十年。

钼及钼合金具有强度高、热膨胀系数低、导热性和导电性好、耐熔融玻璃、熔盐和金属液腐蚀性强、薄涂层耐磨性好等特点,得到了广泛的应用。

合金钢、不锈钢、工具钢和铸铁是钼的主要应用领域,其产量决定了钼的需求量。添加钼可以提高不锈钢的耐蚀性。在铸铁中加入钼可以提高铸铁的强度和耐磨性。含钼18%的镍基高温合金具有熔点高、密度低、热膨胀系数小的特点,用于航空航天等领域制造各种高温构件。钼广泛应用于电子管、晶体管、整流器等电子器件中。纯钼丝广泛应用于高温电炉、电火花加工和电火花线切割。钼被用来制造无线电和X射线设备。钼在其他合金领域和化工领域有着广泛的应用。合金钢中添加钼可以提高合金钢的弹性极限、耐蚀性和永磁性能。氧化钼和钼酸盐是化工和石油工业中的优良催化剂。

二硫化钼是航空航天和机械工业的重要润滑剂。此外,二硫化钼由于其独特的抗硫性,在一定条件下可以催化一氧化碳加氢制醇。

钼也逐渐应用于核电、新能源等领域。

钼也是植物必需的微量元素之一。没有它,植物就不能生存。钼可作为农业中的微量元素肥料。

钼存在于人体的各种组织中。成人体内铜总量为9mg,肝、肾中铜含量最高。钼-99是钼的放射性同位素之一,用于医院制备锝-99。锝-99是一种放射性同位素,可用于内脏器官造影。用于此目的的钼-99通常被氧化铝粉末吸收并储存在一个相对较小的容器中。当钼-99衰变时,形成锝-99。

沙场硬汉显身手

钼是在14世纪日本武士刀中发现的。这是钼首次被发现用于军事目的。1891年,法国斯奈德公司率先以钼为合金元素生产含钼装甲板。他们发现钼的密度只有钨的一半。这样,钼在许多钢合金应用中有效地取代了钨。第一次世界大战的爆发导致了对钨的需求急剧增加,钨铁供应极为紧张。因此,钼在许多高硬度和抗冲击钢中取代了钨。钼需求的增长促使人们对钼的研究不断深入。当时,科罗拉多州的克莱麦克斯矿于1918年开发并投入使用。

由于其重要性,钼被各国政府视为战略金属。在20世纪初,其主要用于制造耐高温的火箭炮和火箭炮。先进材料,如钨合金、钼合金,以及军舰、火箭和先进设备的优质部件。

钼合金是由钼和其它元素组成的有色合金。主要合金元素为钛、锆、铪、钨和稀土元素。钼合金具有良好的导热性、导电性和低膨胀系数。高温强度高(1100~1650℃),比钨更容易加工。可作为电子管的栅极和阳极、电光源的支撑材料、压铸和挤压模、航天器零部件等。

第一次世界大战结束后,钼需求急剧下降。为了解决这一问题,有必要开发新的应用领域。很快,新型低钼合金钢在汽车工业中得到了认可。此后,钼作为合金元素在钢铁等领域的研究和开发进入了一个新阶段。

20世纪30年代末,钼被广泛用作工业原料。二战后的重建再次刺激了钼在工业领域应用的发展和研究,为许多含钼工具钢开辟了广阔的市场。目前,合金钢、不锈钢、工具钢和铸铁仍是钼的主要应用领域。

资源丰富待研发

钼主要存在于地壳中的花岗岩中。钼矿相对简单,以硫化矿为主。

由于钼在军事武器中的特殊用途,世界大国将钼列为需要战略储备的矿产资源。战略矿产储备或矿产品战略储备主要是指对国家安全具有战略意义、在我国相对稀缺的矿产资源。目前,世界上已有10个国家建立了战略矿产储备体系。

我国钼资源丰富,总储量860万吨(以钼计),其中工业储量约350万吨,居世界第二位。我国钼资源具有储量大、分布广、矿床大、矿体浅的特点,对全球钼市场具有重要影响。

北美洲也有丰富的钼资源。

与稀土相比,我国对钼的控制更为先进,据悉,资源部正准备将钼列为保护性开采矿产,实行开采总量管理,发布开采总量指标。这将使钼成为继金、钨、锡、锑和稀土之后的第六种特殊矿物。

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2021-08-14 · 醉心答题,欢迎关注
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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。
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
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
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。
医学领域
钼是人体必需的微量元素之一,也是多种酶的组成部分,在机体的主要功能是参与硫、铁、铜之间的相互反应。适量的钼能够促进人体发育,增强氧在体内的储留下,抑制肿瘤,维护心肌的能量代谢,保护心肌,而钼的缺乏会导致龋齿、肾结石、克山病、大骨节病、食道癌等疾病,因而钼也被用于医药中,如钼酸铵这种药就主要用于长期依赖静脉高营养的患者。
畜牧领域
钼的生物学作用主要是依靠作为动物体内某些含钼酶类的组成成分,间接影响酶的生物学活性来实现的。除此之外,钼元素在反刍动物营养代谢中发挥着特殊的作用,一方面,钼作为反刍动物瘤胃微生物硝酸盐氧化酶的组成成分,直接参与瘤胃中饲料硝酸盐的转化,另一方面,钼作为硫酸盐氧化酶的辅助因子对瘤胃微生物有刺激作用,这有助于反刍动物对粗纤维类物质的消化,进而促进反刍动物的生长。所以,当牧草和饲料中钼元素含量不足时,就需要按照严格的营养需要和工艺技术要求,将钼元素添加剂加入饲料中,达到满足动物需要的目的,最常见的例子就是在奶牛饲料中添加10mg/d的钼。
农业领域
钼为植物体内必须的“微量元素”之一,缺钼会影响植物正常生长。作为植物生长所必须的微量元素,钼不仅能促进植物对磷的吸收,还能加速植物体内醇类的形成与转化,提高植物叶绿素和维生素丙的含量,提高植物的抗旱、抗寒以及抗病能力。鉴于钼对植物的重要性,很多国家已经开始生产和使用含钼的微量肥料
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微澜流舞幻梦

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钼,金属元素,符号Mo,原子序数42。银白色,具有高强度和高硬度。 用作无线电材料, 也 用来制作高温电炉及炼制特种钢。
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