Introduzione agli usi e alle applicazioni del molibdeno

Panoramica delle applicazioni del molibdeno
Il molibdeno viene utilizzato in primo luogo nell'industria siderurgica, che rappresenta circa l'80% del consumo totale di molibdeno, seguita dall'industria chimica con circa il 10%. Inoltre, il molibdeno viene utilizzato nei settori della tecnologia elettrica ed elettronica, della medicina e dell’agricoltura, che rappresentano circa il 10% del consumo totale.

Leghe

Il molibdeno viene consumato più intensamente nel settore siderurgico, dove viene utilizzato principalmente nella produzione di acciai legati (circa il 43% del consumo totale di molibdeno nel ferro e nell'acciaio), acciai inossidabili (circa il 23%), utensili e -acciai rapidi (circa 8%) e ghise e rulli (circa 6%). La maggior parte del molibdeno viene utilizzata direttamente nella produzione dell'acciaio o della ghisa dopo essere stata bricchettata come ossido di molibdeno industriale, mentre una piccola percentuale viene prima fusa in ferromolibdeno e quindi utilizzata nella produzione dell'acciaio. Il molibdeno come elemento di lega nell'acciaio presenta i seguenti vantaggi: aumenta la resistenza e la tenacità dell'acciaio; migliora la resistenza alla corrosione dell'acciaio in soluzioni acide, alcaline e metalli liquidi; aumenta la resistenza all'usura dell'acciaio; e migliora la temprabilità, la saldabilità e la resistenza al calore dell'acciaio. Ad esempio, gli acciai inossidabili contenenti il ​​4%-5% di molibdeno vengono spesso utilizzati in luoghi in cui l'erosione e la corrosione sono più gravi, come le apparecchiature marittime e chimiche.

Per molibdeno come substrato aggiungendo altri elementi (come titanio, zirconio, afnio, tungsteno e elementi di terre rare, ecc.) costituiscono leghe non ferrose, questi elementi di lega non solo le leghe di molibdeno svolgono il ruolo di soluzione solida rafforzando e mantenendo bassi -plasticità della temperatura, ma anche formazione di una distribuzione stabile e diffusa delle fasi di carburo, per migliorare la resistenza della lega e la temperatura di ricristallizzazione. Le leghe a base di molibdeno vengono utilizzate per elementi ad alto riscaldamento, abrasivi estrusi, elettrodi di forni per la fusione del vetro, rivestimenti spray, strumenti per la lavorazione dei metalli e componenti di veicoli spaziali grazie alla loro buona resistenza, stabilità meccanica ed elevata duttilità.

Campo chimico

Lubrificante: il biossido di molibdeno è un buon lubrificante solido grazie al suo basso coefficiente di attrito, all'elevato limite di snervamento e alla sua capacità di essere utilizzato normalmente sotto vuoto e a varie temperature ultra-basse e alte, e quindi è ampiamente utilizzato nelle turbine a gas, ingranaggi, stampi, industria aerospaziale, nucleare e altri campi.

Catalizzatore: i composti del molibdeno sono uno dei catalizzatori più versatili e sono ampiamente utilizzati nell'industria chimica, petrolifera, della plastica, tessile e di altro tipo. Ad esempio: il disolfuro di molibdeno ha proprietà anti-zolfo e può catalizzare l'idrogenazione del monossido di carbonio per produrre alcoli in determinate condizioni, che è un promettente catalizzatore chimico C1; il molibdeno viene utilizzato in combinazione con cobalto e nichel come catalizzatore per il pretrattamento della raffinazione del petrolio. Altri catalizzatori comuni contenenti molibdeno sono: disolfuro di molibdeno, ossido di molibdeno, molibdato, sec-molibdato di ammonio e così via.
Pigmento: il giallo cromo e il giallo cadmio sono i pigmenti gialli inorganici più comunemente usati al mondo oggi, ma piombo, cromo e cadmio sono tossici, mentre il giallo molibdeno non solo non è tossico, ma ha anche un colore brillante, stabilità alla luce e al calore è anche buono e quindi viene utilizzato nei pigmenti e negli inchiostri, nella plastica, nei prodotti in gomma e nella ceramica.
Polimero organico ignifugo e riduttore di fumo: nel poliestere alogenato aggiungendo il 3% -4% di triossido di molibdeno, l'indice critico di ossigeno può essere aumentato del 3% -4%, la quantità di carbonio generata durante la combustione aumenta del 4% circa, in modo che la quantità di fumo si riducesse del 3%.
Inibitori della corrosione: il molibdato ha una tossicità molto bassa ed è debolmente corrosivo nei confronti degli additivi organici aggiunti agli inibitori della corrosione ed è comunemente utilizzato nella costruzione di sistemi di riscaldamento e acqua di raffreddamento dell'aria condizionata per prevenire la corrosione dell'acciaio dolce.

Campi elettrici ed elettronici

Il molibdeno ha una buona conduttività elettrica e resistenza alle alte temperature, con un coefficiente di dilatazione termica simile a quello del vetro, ed è ampiamente utilizzato nella produzione di filamenti a spirale come fili centrali, fili conduttori e ganci. Inoltre, il filo di molibdeno è anche un filo di elettrodo ideale per le macchine per elettroerosione a filo, in grado di tagliare tutti i tipi di acciaio e leghe dure, e il suo processo di scarica è stabile, il che migliora efficacemente la precisione degli stampi.
Il materiale pirosseno di molibdeno a strato singolo ha buone proprietà semiconduttrici, alcune prestazioni rispetto al silicio e al grafene ormai ampiamente utilizzati, è probabile che diventi la prossima generazione di materiali semiconduttori. Il California Institute of Nanotechnology ha utilizzato con successo MoS2 per creare un chip microprocessore flessibile a base di molibdeno pirosseno, questo microchip ha solo il 20% delle dimensioni del chip equivalente a base di silicio, il consumo energetico è estremamente basso e il pirosseno di molibdeno è costituito da transistor in standby modalità per il consumo energetico dei transistor al silicio centomillesimo del consumo energetico, e più economica dei circuiti di grafene della stessa dimensione, e i suoi circuiti sono anche molto flessibili, estremamente sottili, possono essere attaccati alla pelle del corpo umano.

Campo medico

Il molibdeno è uno degli oligoelementi essenziali e un componente di molti enzimi. La sua funzione principale nel corpo è partecipare alle reazioni reciproche tra zolfo, ferro e rame. La giusta quantità di molibdeno può promuovere lo sviluppo del corpo umano, migliorare l'immagazzinamento di ossigeno nel corpo, inibire i tumori, mantenere il metabolismo energetico del muscolo cardiaco, proteggere il muscolo cardiaco e la mancanza di molibdeno può portare alla carie dentale , calcoli renali, morbo di Crohn, macroglossia, cancro esofageo, ecc. Pertanto, il molibdeno viene utilizzato anche in medicina, come il molibdato di ammonio, un farmaco viene utilizzato principalmente per la dipendenza a lungo termine dall'elevata nutrizione endovenosa del paziente.

Allevamento di animali

Il ruolo biologico del molibdeno si basa principalmente sul suo ruolo come componente di alcuni enzimi contenenti molibdeno nel corpo dell'animale, influenzando indirettamente l'attività biologica degli enzimi. Inoltre il molibdeno svolge un ruolo particolare nel metabolismo nutrizionale dei ruminanti. Da un lato, il molibdeno, come componente della nitrato ossidasi dei microrganismi ruminali nei ruminanti, è direttamente coinvolto nella conversione del nitrato alimentare nel rumine e, dall'altro, il molibdeno, come cofattore della solfato ossidasi, ha un'azione stimolante effetto sui microrganismi del rumine, che contribuisce alla digestione del materiale di tipo fibroso grezzo nei ruminanti e quindi ne favorisce la crescita. Pertanto, quando il contenuto di molibdeno nel pascolo e nel mangime è insufficiente, è necessario aggiungere additivi di molibdeno al mangime in conformità con rigorosi fabbisogni nutrizionali e requisiti tecnologici di processo per soddisfare le esigenze dell'animale, l'esempio più comune è l'aggiunta di 10 mg/giorno di molibdeno nell'alimentazione delle vacche da latte.

agricoltura

Il molibdeno è uno degli "oligoelementi" essenziali nelle piante e la sua mancanza influenzerà la normale crescita delle piante. Essendo un oligoelemento essenziale per la crescita delle piante, il molibdeno non solo promuove l'assorbimento di fosforo, ma accelera anche la formazione e la conversione degli alcoli nelle piante, aumenta il contenuto di clorofilla e vitamina C e migliora la resistenza delle piante alla siccità, al freddo e alle malattie. Considerata l'importanza del molibdeno per le piante, molti paesi hanno iniziato a produrre e utilizzare fertilizzanti in traccia contenenti molibdeno, come la contea cinese di Changsha, la provincia di Hunan, il comune di Nanhua, con la miscelazione di semi di molibdato di ammonio, un aumento della resa delle arachidi del 32,2%, Heilongjiang State Farm sul fertilizzante al molibdeno di soia, la resa della soia è aumentata di circa il 10%.