语言切换
- 中文(wén)版
- English

首页

碳化钼的应用(yòng)领域

发布时间：

2021-07-09

从全球的消费结构看，钼确实称得上是铁的同盟军。西方发达國(guó)家对钼的需求80%源于钢铁，不锈钢吸纳30%的钼，低合金钢吸纳30%，钻探刀(dāo)头和切削刀(dāo)具占10%，铸钢占10%。另外20%的钼消费在钼化學(xué)制品、钼基润滑剂和石油精炼等方面。颇為(wèi)典型的美國(guó)1998年在钢铁生产中钼的消费比例是75%。

　　此外以钼為(wèi)基的合金在電(diàn)子、金属加工及航天工业中也得到日益广泛的应用(yòng)。

　　1.钼合金

　　TZM合金具有(yǒu)优异的高强度及综合性能(néng)，是应用(yòng)最广泛的钼合金。美國(guó)用(yòng)TZM合金制作发动机的涡轮盘，其用(yòng)钼量占钼总用(yòng)量的15%。我國(guó)生产包括TZM钼合金在内的钼材已不下于22个牌号，20世纪90年代初我國(guó)钼及钼制品的产量已近200吨。

　　TZM和TZC钼合金的高机械性能(néng)比纯钼好，广泛用(yòng)于制造高工、模具及各种结构件。我國(guó)早在20世纪年代即已成功地将它们制成各种无缝钢管的热穿孔顶头。此种用(yòng)粉冶技术制造的烧结钼顶头减少了原料消耗(為(wèi)铸态的50%)，平均使用(yòng)寿命提高1.5～2倍。

　　钼铼合金(含50%Re)制成的无缝管高性能(néng)优良，可(kě)在接近其熔点的度下使用(yòng)，用(yòng)作热電(diàn)偶套管和電(diàn)子管阴极的支架、环、栅极等零件。

　　钼及钼合金除具有(yǒu)高强度，良好的导電(diàn)、导热和低的热膨胀系数(与電(diàn)子管用(yòng)玻璃相近)外，还拥有(yǒu)较钨易于加工的优势，因此用(yòng)常规加工方法生产的板、带、箔、管、棒、線(xiàn)和型材等在電(diàn)子管(栅极和阳极)、電(diàn)光源(支撑材料)零件，金属加工工具(压铸和挤压模、锻模、穿孔顶头、液态金属滤筛)及涡轮盘等部件中得到广泛应用(yòng)。

　　2.钢的合金元素

　　钼作為(wèi)钢材的盟友，和镍、铬一起作為(wèi)合金元素能(néng)够减少合金钢在热处理(lǐ)时经常发生的脆变。在高速钢中用(yòng)钼代替钨在解决钨资源不足方面，美國(guó)走在了前面。据计算，钼具有(yǒu)两倍于钨的“能(néng)力”。这样一来含钨18%的钢可(kě)由含钼9%的钢代替(同时加入铬与钒)，大大降低了钢的生产成本。钼在不锈钢内的作用(yòng)是提高耐蚀性、增加高强度及改善可(kě)焊性。可(kě)见钼在钢铁工业中有(yǒu)着非同凡响的作用(yòng)。

　　3.其他(tā)应用(yòng)

　　钼在真空炉工作的度和压力下，具有(yǒu)极低的蒸气压。因此钼零件对炉内工件或工作物(wù)质的污染最少，并且蒸发损失肯定不会制约诸如加热元件和隔热包封等钼质高零件的使用(yòng)寿命。

　　在制造玻璃制品方面钼的高强度使它成為(wèi)快速加热期间最為(wèi)理(lǐ)想的電(diàn)极与处理(lǐ)和加工设备。钼与大多(duō)数玻璃组分(fēn)在化學(xué)上是相容的，更不会由于小(xiǎo)量钼溶解在玻璃熔槽内而造成有(yǒu)害的发色效应。作為(wèi)玻璃熔炼炉中的加热電(diàn)极，其寿命可(kě)長(cháng)达3～5年。

　　4.新(xīn)兴应用(yòng)

　　解决钼的低延性和高氧化问题的主要途径就是开发一种以二硅化钼(MoSi2)為(wèi)基的先进复合材料。

　　钼与氧接触形成的Mo02在800℃升华，冷凝时得到一种黄白色的翳状物(wù)，给发挥钼在高强度和抗蠕变性能(néng)上的优势造成了严重的工程问题。為(wèi)此采用(yòng)了有(yǒu)自愈能(néng)力的富硅涂层，然而这种涂层抗热循环效应的能(néng)力极差。而以二硅化钼作基體(tǐ)的复合材料Mo-Si-B的高强度和抗氧化能(néng)力很(hěn)好，但延性差，仅限生产小(xiǎo)批量商(shāng)用(yòng)产品。為(wèi)解决延性问题，确定了这种钼—硅—硼系复合材料的组成范围，使之除抗氧化性能(néng)奇佳外，高机械性能(néng)与TZM合金相当。该复合材以Mo5SiB(T2)為(wèi)基體(tǐ)相，以金属钼為(wèi)第二相。金属相提高了复合材料的延性，基體(tǐ)相可(kě)形成自愈性的氧化皮。制成的同时加入钛的Mo-6Ti-2.2Si-1.1B复合材料在1370℃下暴露在空气中2小(xiǎo)时，肉眼几乎看不到变化，较之TZM还要优越。这是钼基合金一项了不起的成就。

　　钼的第二项新(xīn)成就是作充填药弹头的内衬(军事上叫药型罩)，这种弹头在军事和工业应用(yòng)中可(kě)穿透和切削很(hěn)深的深度。在这类装置内，内衬周围的药以可(kě)控的方式起爆，使内衬以一种非常奇特的方式变形。变形使内衬材料产生有(yǒu)极高速度、极大张力的棒状碎片(喷射器)可(kě)深深地穿入靶材或目标。

　　衬钼药药型罩的开发是一个崭新(xīn)的研究领域。传统弹头药型内衬材料是铜，但钼的声速為(wèi)5.12千米/秒(miǎo)(铜為(wèi)3.94千米/秒(miǎo))、密度10.2克/厘米3(铜為(wèi)8.93克/厘米3)。為(wèi)获得高速相干喷射，尖头必须要有(yǒu)高的声速。使用(yòng)钼的药型设计可(kě)使喷射尖头的速度大于12千米/秒(miǎo)，而使用(yòng)铜速度尚不足10千米/秒(miǎo)。两者速度相差20%～25%，其原因就在于高声速使尖头的能(néng)量增加，从而导致穿透力提高。最新(xīn)的药药型罩以锥形和嗽叭型為(wèi)好。用(yòng)钼代铜将是军械上的一项重要改革。

　　钼的第三项新(xīn)成就是制造平板型显示设备。在電(diàn)子行业，平板型显示设备仍然使用(yòng)有(yǒu)源矩阵液晶显示(LCD)技术。但LCD正与处于不同开发阶段的场发射显示(FED)、電(diàn)致发光显示(EL)、等离子體(tǐ)显示面板(PDP)、阴极射線(xiàn)发光显示(CRT)及真空荧光显示(VFD))进行着全方位的激烈竞争。在这项显示工艺中，显示借两块被真空隔离的玻璃薄片实现。背面的玻璃当作阴极，在这片玻璃上以场发射极阵列的形式分(fēn)布着5亿个以上的发射极尖端，发射极间的间隔比電(diàn)视屏幕上的象素小(xiǎo)得多(duō)。发射极尖端即由钼制造，它们在显示时既可(kě)单独控制亦可(kě)分(fēn)组控制。鉴于它们的视角宽，响应时间快，有(yǒu)宽的度范围公差，特别是功耗低，与要求清晰、明亮、可(kě)移动、耐用(yòng)的潮流一起，成為(wèi)发展乎板显示工艺的主要推动力。显示市场有(yǒu)高达100亿美元以上的市场。平板显示工艺用(yòng)電(diàn)子束蒸发将钼沉积在发射极尖端上，其用(yòng)量虽少，但对发展大屏幕、高清晰度電(diàn)视却有(yǒu)着不可(kě)限量的前程。

SEO标签