Молібден займає 42-у позицію в періодичній таблиці Менделєєва, будучи сусідами з вольфрамом, хромом. Речовина має сірий колір і характерний металевий блиск. На сьогодні відомо про існування більш ніж 30-ти ізотопів молібдену, проте в природі зустрічаються тільки шість з них.
Основні властивості молібдену
Метал має високою питомою вагою 10.2 г / см 3. важливою властивістю молібдену є його тугоплавкость - це наслідок сильних міжатомних зв'язків елемента, за рахунок незаповненою внутрішньої електронної оболонки. Результатом, властивих металу фізичних властивостей, виступає ряд переваг, якими володіють молібден і його сплави:
- жаропрочность;
- хороша електропровідність;
- низьке Терморозширені;
- висока механічна міцність.
В останньому пункті метал незначно поступається вольфраму. однак перевершує його в доступності обробки тиском. Ще одна важлива специфіка речовини, що забезпечила йому місце в якості легуючої добавки до інших металів, їх сплавів - висока антикорозійна здатність.
Завдяки своїм антикорозійними властивостями молібден застосовується навіть в моторних маслах
Схильність до швидкого окислення, стає серйозною перешкодою для використання молібдену. Також при температурах 700 0 С спостерігається втрата міцності, що теж виключає його використання в чистому вигляді. Для поліпшення якостей цього матеріалу використовують кілька способів: легування, захисне покриття.
Сплави, що містять молібден
Якість молібденових сплавів залежить від процентної частки доданого речовини, здатності домішок і основного металу взаємодіяти, а також обумовлюється технологією процесу легування.
Деяких відомі сплави, наприклад, вольфрам-молібден мають неоднозначну оцінку експертів. Оскільки вольфрам хоч і сприяє підвищенню жароміцності матеріалу, привносить суттєві зміни в деформованість металу. Подібні оказії трапляються і з іншими елементами, якими намагалися легувати молібден.
Найбільш вдалі спроби створення жароміцних і добре сплавів, що деформуються пов'язані з рідкісним і важко видобувається ренієм. Істотні обмеження по доступу до речовини змусили відмовитися від такого типу легування.
Однак сплави, що підвищують температурний поріг використання молібдену, все ж існують і при цьому не тільки зберігають, але навіть покращують його пластичність. Це титан, ніобій. цирконій і гафній. Регулюючи процентне співвідношення перерахованих елементів, виробляють сплави, здатні працювати при наступних високотемпературних режимах:
отримання молібдену
Молібден добувають з руд, що містять до 50% безпосередньо речовини, близько 30% сірки, 9% кремнію і незначному присутності інших елементів. Фактично руду використовують, як концентрат, піддається випалу. Температура цього етапу становить 570 - 600 0 С, він протікає в спеціальних печах. Результатом стає недогарок, що містить оксид молібдену, забруднений домішками. Отримати продукт випалу - МоО3 без домішок все-таки можна наступними двома способами.
На фото молибденовая руда
- Сублімація - процес перетворення речовини з твердого стан відразу в газоподібний, минаючи рідку фазу (950 - 1100 0 С);
- Шляхом послідовних хімічних впливів, починаючи з аміачної води, що викликає перехід недогарка в рідкий стан. Решта домішки міді і заліза усувають з розчину. При цьому отримують полімолібдати амонію методом випарювання з настанням кристалізації речовини. Парамолібдат, прожарюють при температурі 450 - 500 0 С, що дає на виході чистий продукт МоО3. Кількість домішок після такої обробки не перевищує 0,05% від маси.
Чистий оксид молібдену обробляють в спеціальних трубчастих печах потоком водню. Спочатку при температурі 600 - 700 0 С, підвищуючи її на другому етапі до 900 - 1000 0 С. На виході отримують порошок, який після плавки або застосованих спеціалізованих засобів порошкової металургії перетвориться до компактного металу.
Залежно від обраного способу отримують заготовки відрізняються формою, вагою. У міру проходження етапів перетворення форм використовуються: кування, протяжка, а також прокат металу. Для отримання заготовок вагою 500 кг - 2 тонни застосуються дугова або електроннопроменева плавка.
Область застосування молібдену
Роль молібдену в подібних сплавах - поліпшення загартовування прожарювання. Він робить сплави заліза і вуглецю більш міцними, підвищує їх опірність зносу. Ферромолібдена містить 55 - 70% молібдену. Саме його згодом використовують, коли легируют сталь. Цей напрямок залишається основним в застосуванні металу.
Стрічки з молібдену
Лише 30% видобутого молібдену знаходить місце в промисловості, як чистий метал або сплав, де він зберігає свою провідну значимість. Його використовують при виробництві ядерних реакторів, обшивок космічних кораблів.