Молибденовый порошок это универсальный материал с уникальными свойствами, которые делают его полезным в различных отраслях промышленности. В этой статье представлен обзор молибденового порошка, а также подробная информация о его составе, свойствах, применении, поставщиках и многом другом.
Обзор молибденового порошка
Молибденовый порошок представляет собой мелкодисперсный серый порошок, состоящий из частиц металла молибдена. Он обладает высокой прочностью, коррозионной стойкостью, теплопроводностью и смазывающими свойствами, что позволяет использовать его в качестве добавки к сплавам, пигмента, катализатора, электродного материала и в других областях.
Основные сведения о молибденовом порошке:
- Состав - почти чистый металл молибден, часто с небольшим количеством кислорода и азота
- Размер частиц - от 1 микрона до сотен микрон.
- Степени чистоты - от технической до высокой степени чистоты
- Методы производства - восстановление водорода, плазменная сфероидизация, электролитические процессы
- Морфология - сферические, чешуйчатые, угловатые, дендритные частицы
- Плотность - около 5 г/см3
- Упаковка - барабаны, ведра, мешки с продувкой инертным газом
Благодаря своей универсальности молибденовый порошок является жизненно важным материалом в металлургии, химии, энергетике и других отраслях промышленности.
Состав молибденового порошка
Молибденовый порошок может иметь различный состав в зависимости от метода производства и назначения. Вот подробная информация о типичном составе:
| Компонент | Композиционный ряд |
|---|---|
| Молибден | 99% до 99.99% |
| Кислород | До 0,5% |
| Углерод | До 0,1% |
| Азот | 0,05% - 0,5% |
| Водород | 0,003% до 0,3% |
| Железо | До 0,1% |
| Кремний | До 0,1% |
| Фосфор | До 0,01% |
| Сера | До 0,01% |
- Высокочистые марки имеют содержание молибдена более 99,9% при строгом контроле содержания таких интерстициалов, как C, O, N.
- Технические сорта менее чистые и более изменчивые по составу.
- Также доступны марки сплавов с добавками хрома, меди или вольфрама.
Контроль уровня примесей имеет решающее значение для некоторых областей применения, особенно для катализа, а легирование улучшает такие свойства, как устойчивость к окислению.
Свойства Молибденовый порошок
Молибденовый порошок отличается впечатляющим сочетанием прочности, обрабатываемости, термических свойств и коррозионной стойкости.
| Недвижимость | Подробности |
|---|---|
| Температура плавления | 2610°C, самый высокий показатель среди чистых металлов |
| Плотность | 10,22 г/см3, довольно высокий |
| Электрическое сопротивление | 5,2 микроом-см, проводимость лучше, чем у стали |
| Теплопроводность | 138 Вт/мК, теплопроводность выше, чем у обычных металлов |
| Коэффициент теплового расширения | 4,8 x 10-6 /K |
| Модуль Юнга | 329 ГПа, что говорит о высокой жесткости |
| Коэффициент Пуассона | 0.31 |
| Твердость по Моосу | 5.5 |
| Прочность на разрыв | 550 МПа |
- Сохраняет прочность в широком диапазоне температур - от криогенных до более 2000°C.
- Сопротивляется деформации ползучести лучше, чем другие тугоплавкие металлы, такие как вольфрам или тантал.
- Высокая смазывающая способность - используется в качестве сухой смазки, подобно графиту.
- Относительно инертны, особенно к водородному охрупчиванию, в отличие от титановых сплавов.
Такой впечатляющий профиль свойств молибденового порошка делает его пригодным для использования в высокоэффективных приложениях.
Применение молибденового порошка
Благодаря своим универсальным свойствам молибденовый порошок находит применение в самых разных областях:
Металлургия и легирование
- Добавка к сплавам для придания прочности и коррозионной стойкости суперсплавам на основе никеля, кобальта и стали.
- Важнейший компонент суперсплавов, используемых в компонентах реактивных двигателей и наземных турбин.
- Легирующая добавка в инструментальные, нержавеющие, клапанные стали, жаропрочные сплавы и т.д.
Пигменты и металлургия
- Используется для производства неорганических пигментов на основе молибдата и пигментов, препятствующих коррозии.
- Пигментные соединения, такие как молибдат свинца красный и молибдат свинца оранжевый, являются широко используемыми красителями.
Катализаторы
- Соединения молибдена выступают в качестве катализаторов при гидропереработке нефти и в производстве органических химических веществ.
- Способствует десульфурации, денитрогенизации и другим реакциям очистки.
Смазочная присадка
- Дисульфид молибдена (MoS2), получаемый из молибденового порошка, является отличным сухим смазочным материалом.
- Используется в качестве антифрикционной присадки в консистентных и моторных маслах.
Электроника
- Молибденовые фронтальные контакты, используемые в тонкопленочных солнечных элементах, повышают эффективность.
- Напыление мишеней для осаждения металлических слоев молибдена в полупроводниках и плоскопанельных дисплеях.
Благодаря дальнейшим инновациям молибденовый порошок найдет еще большее применение в будущем.
Степени и спецификации
Молибденовый порошок доступен в различных гранулометрических составах, уровнях чистоты, морфологии и других показателях качества в соответствии с требованиями конечного использования:
| Параметр | Подробности |
|---|---|
| Размер частиц | 1 микрон - 150 микрон |
| Классы чистоты | Технический, чистый, ультравысокой чистоты |
| Плотность отвода | До 5 г/см3 |
| Кажущаяся плотность | Приблизительно 2,5-3 г/см3 |
| Удельная площадь поверхности | 0,05 - 0,6 м2/г |
| Содержание кислорода | 100 ppm - 5000 ppm |
| Содержание углерода | 10 ppm - 100 ppm |
| Содержание водорода | 1 ppm - 30 ppm |
| Содержание азота | 20 ppm - 1000 ppm |
| Морфология | Угловатые, сферические, чешуйчатые, дендритные |
| Метод производства | Электролитический, восстановление H2, плазменное напыление |
| Mo Content | 99% до 99.999% |
- Гранулометрический состав и морфология частиц влияют на плотность упаковки, текучесть и производительность.
- Требования к чистоте зависят от области применения - самые высокие для электроники, самые низкие для металлургии.
- Химический состав и свойства порошка подбираются в соответствии с потребностями с помощью метода производства.
Производители молибденового порошка предлагают различные сорта на складе, а также возможность изготовления на заказ в соответствии со спецификациями конечного пользователя.
Мировые поставщики и ценообразование
Объем мирового рынка металлического порошка молибдена оценивается примерно в 50 000 тонн в год. Ведущие производители и поставщики молибденового порошка включают:
| Компания | Расположение штаб-квартиры |
|---|---|
| Молимет | Чили |
| Freeport-McMoRan Inc. | США |
| JDC Молибден | Китай |
| Вольфрам Среднего Запада | США |
| Thompson Creek Metals | США |
| Молибден Цзиньдуйчэн | Китай |
| China Molybdenum Co Ltd. | Китай |
| Thompson Creek Metals | США |
Диапазон цен: От $25 за кг до $100 за кг в зависимости от сорта, размера частиц, морфологии, чистоты и т.д.
Географическое предложение: Чили и Китай являются основными производителями. США также располагают значительными мощностями за счет молибденовых рудников Freeport и переработки.
На колебания стоимости молибденового порошка влияют такие факторы, как цены на молибден, колебания спроса в секторах сплавов и химической промышленности, а также торговая напряженность. Ограничения в цепочке поставок, возникающие во время "черных лебедей", также влияют на доступность. Ключевыми аспектами для покупателей являются долгосрочные соглашения и управление запасами.
Сравнение методов производства
Молибденовый порошок может быть получен различными способами, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы:
| Параметр | Восстановление водорода | Сфероидизация плазмы | Электролитический |
|---|---|---|---|
| Капитальные затраты | Низкий | Высокая | Средний |
| Операционные расходы | Низкий | Высокая | Средний |
| Контроль размера частиц | Средний | Отличный | Бедный |
| Морфология | Угловатый, неровный | Сферическая | Дендритные, пористые |
| Чистота | Умеренный | Отличный | Низкий |
| Целесообразность расширения масштаба | Отличный | Бедный | Средний |
- Плазменная сфероидизация обеспечивает сферическую форму и чистоту процесса, но производительность при этом низкая.
- Электролитическая технология обеспечивает высокий объем, но при этом возникают проблемы с чистотой и отсутствием контроля формы.
- Водородный процесс позволяет сбалансировать стоимость, качество и производительность для большинства областей применения.
Выбор технологии зависит от таких факторов, как форма целевых частиц, допустимые примеси, объем производства, характеристики порошка и т.д.
Плюсы и минусы использования молибденового порошка
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Выдающаяся высокотемпературная прочность | Относительно дорого |
| Отличная коррозионная стойкость | Ограниченные мировые производственные мощности |
| Высокая теплопроводность | Восприимчивость к загрязнению кислородом |
| Универсальные свойства материала | Более низкая пластичность по сравнению с другими металлами |
| Многочисленные методы производства | При перегреве на воздухе образуется хрупкий оксид |
| Широкое применение в сплавах | Токсичные оксиды молибдена при обработке порошка |
| Растущее использование в качестве катализатора | Загрязняющие сульфиды, образующиеся при использовании смазочных материалов |
Молибденовый порошок обеспечивает впечатляющее сочетание физических свойств, не сравнимое с альтернативами. Это должно быть сбалансировано с более высокой ценой и проблемами доступности. Важную роль также играют надлежащие меры предосторожности при работе с порошком и на этапе конечного использования.
Вопросы и ответы
Q. Каковы различные марки молибденового порошка?
A. Обычные марки молибденового порошка, классифицируемые по степени чистоты, включают технический, чистый молибден и молибденовый порошок сверхвысокой чистоты. Марки также различаются по гранулометрическому составу, удельной поверхности, плотности и морфологии порошка.
Q. Быстро ли окисляется молибденовый порошок на воздухе?
A. В то время как металлический молибден обладает превосходной коррозионной стойкостью, мелкие частицы молибденового порошка могут окисляться при длительном воздействии воздуха при температурах выше 100°C. Для предотвращения потери материала рекомендуется поддерживать инертную атмосферу.
Q. В чем разница между молибденовым порошком и порошком оксида молибдена?
A. Молибденовый порошок относится к частицам металлического молибдена, в то время как порошок оксида молибдена состоит из частиц диоксида молибдена или MoO2. Оксид молибдена имеет разные области применения по сравнению с металлическим порошком.
Q. Является ли молибденовый порошок огнеопасным?
A. Как и большинство металлов, молибденовый порошок по своей природе не является легковоспламеняющимся. Однако мелкий порошок может воспламениться при попадании на источник зажигания при благоприятных условиях размера частиц, дисперсности и атмосферы. Риск выше в атмосфере, обогащенной кислородом.
Q. Какой размер частиц молибденового порошка лучше всего подходит для термического напыления?
A. Для большинства видов термического напыления, таких как дуговое напыление и высокоскоростное кислородное осаждение, рекомендуется использовать порошок молибдена в диапазоне размеров частиц 10-45 мкм. Более мелкие частицы менее 10 мкм могут привести к проблемам во время подачи, в то время как более крупный порошок более 53 мкм влияет на качество покрытия.
Заключение
Благодаря своим выдающимся высокотемпературным свойствам, отличной коррозионной стойкости и универсальным характеристикам, молибденовый порошок является важнейшим материалом для широкого спектра применений в металлургии, химической промышленности, электронике и энергетике.
В этой статье представлен подробный обзор состава молибденового порошка, свойств, областей применения, марок, поставщиков, цен, методов производства и плюсов/минусов для информирования читателей.
Полученные данные свидетельствуют о том, что молибденовый порошок обладает впечатляющим набором характеристик, с которым не могут сравниться альтернативные варианты. По прогнозам, интерес к молибденовому порошку будет сохраняться в долгосрочной перспективе из-за важности для развивающихся технологий и меняющихся требований к материалам.
