الاستخدامات الصناعية للموليبدينوم

صناعة الحديد والصلب
وفقًا لإحصائيات استهلاك الموليبدينوم في مختلف دول العالم، لا يزال استخدام الموليبدينوم في صناعة الصلب يحتل المكانة الأكثر أهمية. كعنصر سبائك للصلب، يمكن للموليبدينوم تحسين قوة الفولاذ، وخاصة قوة وصلابة درجات الحرارة العالية، وتحسين مقاومة التآكل للصلب في محلول الحمض والقاعدة والمعادن السائلة، وتحسين مقاومة التآكل للصلب وتحسين قابلية الصلابة وقابلية اللحام ومقاومة الحرارة. الموليبدينوم هو عنصر جيد لتشكيل الكربيد لا يتأكسد في عملية صناعة الصلب ويمكن استخدامه بمفرده أو بالاشتراك مع عناصر سبائك أخرى. يتزايد استهلاك الموليبدينوم في الفولاذ الخاص بانتظام، ووصل استهلاك الموليبدينوم لكل طن من الفولاذ الخاص إلى مستوى 0.201 كجم.

يستخدم الموليبدينوم في أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، وفولاذ الأدوات، والفولاذ عالي السرعة، وسبائك الفولاذ جنبًا إلى جنب مع الكروم والنيكل والمنجنيز والسيليكون. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة جيدة للتآكل، ويمكن استخدامه في أنابيب الفولاذ المقاومة للتآكل لاستغلال النفط، ويمكن للفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على حوالي 6% من الموليبدينوم أيضًا استبدال التيتانيوم لأجهزة تحلية مياه البحر.
السفن البحرية وخطوط أنابيب النفط والغاز البحرية. يمكن أيضًا استخدام هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ في أغلفة السيارات ومعدات معالجة مياه الصرف الصحي وما إلى ذلك. تتمتع فولاذ الأدوات المحتوية على الموليبدينوم بكفاءة مضاعفة من أدوات التنغستن، مع أداء ممتاز وتكلفة منخفضة ووزن منخفض. تتمتع سلسلة الفولاذ عالية السرعة من الموليبدينوم بمزايا عدم تجانس الكربيد ومقاومة التآكل والصلابة الجيدة والمرونة القوية في درجات الحرارة العالية، وهي مناسبة لتصنيع أدوات التشكيل. تُستخدم فولاذ السبائك المحتوية على الموليبدينوم في تصنيع المكونات الهيكلية لأدوات الماكينة والمركبات الصناعية ومعدات الجرافات. يعتبر فولاذ السبائك المحتوية على الموليبدينوم ذو البنية البيرليتية الدقيقة في الحالة المدرفلة فولاذًا مهمًا في بناء السكك الحديدية والجسور.

يساعد الموليبدينوم، كمضاف إلى سبائك الحديد، في تكوين مصفوفة بيرليتية بالكامل، مما يمكن أن يحسن قوة ومتانة الحديد الزهر، ويحسن تجانس البنية الدقيقة للصب الكبير، ويحسن أيضًا قابلية إخماد الصب المعالج بالحرارة. يتمتع الحديد الزهر الرمادي المحتوي على الموليبدينوم بمقاومة جيدة للتآكل، ويمكن استخدامه كعجلات فرامل ووسادات فرامل للمركبات الثقيلة.
الأسمدة الزراعية: الموليبدينوم هو أحد "العناصر النزرة" الضرورية في النبات، حيث يمثل حوالي 0.5 جزء في المليون من المادة الجافة للنبات، وهو أمر لا غنى عنه ولا يمكن تعويضه. في السنوات الأخيرة، تم استخدام موليبدات الأمونيوم على نطاق واسع كسماد للعناصر النزرة في الداخل والخارج، والذي يمكن أن يحسن بشكل كبير من جودة وإنتاجية النباتات البقولية والأعلاف والمحاصيل الأخرى. ويرجع هذا بشكل أساسي إلى حقيقة أن الموليبدينوم يعزز تثبيت النيتروجين في الهواء بواسطة الجراثيم الجذرية وغيرها من الكائنات الحية المثبتة للنيتروجين، ويحول النيتروجين إلى بروتينات يحتاجها النبات. كما يعزز الموليبدينوم امتصاص الفوسفور بواسطة النباتات ويمارس تأثيراته في النباتات. يمكن للموليبدينوم أيضًا تسريع تكوين وتحويل الكربوهيدرات في النباتات، وتحسين محتوى واستقرار الكلوروفيل في النبات، وزيادة محتوى فيتامين سي. ليس هذا فحسب، بل يمكن للموليبدينوم أيضًا تحسين مقاومة الجفاف والبرد للنباتات ومقاومة الأمراض.

يتميز استخدام سماد الموليبدينوم بجرعات منخفضة وتأثير كبير وتكلفة منخفضة، وهو إجراء مهم لتحسين الحصاد الزراعي، وخاصة حصاد فول الصويا. كما فتح الاستخدام الواسع النطاق للموليبدينوم في الزراعة طريقة جديدة للاستفادة الشاملة من مياه الصرف الصحي وبقايا النفايات والخام منخفض الجودة في مصانع إنتاج الموليبدينوم في الصين. يتمتع الموليبدينوم الإلكتروني والكهربائي بموصلية كهربائية جيدة وخصائص درجات حرارة عالية، وخاصة معامل التمدد الحراري للزجاج متشابه للغاية، ويستخدم على نطاق واسع في تصنيع الأسلاك الأساسية والأسلاك الرصاصية والخطاف والقوس والقضيب الجانبي والمكونات الأخرى للخيوط الحلزونية في المصابيح الكهربائية، وكمواد دعم للبوابة والأنود في الأنابيب الإلكترونية. في الدوائر المتكاملة الكبيرة جدًا، يستخدم الموليبدينوم كبوابة أشباه موصلات أكسيد معدني، ويمكن القضاء على "التأثير ثنائي المعدن" عن طريق تركيب الدائرة المتكاملة على الموليبدينوم. يمكن استخدام أنبوب الموليبدينوم فائق الرقة (حوالي 15 ميكرومتر) كحامل أنود لأنبوب الصورة في أجهزة التلفاز عالية الدقة، والتي تحتوي على 1125 خط مسح للصور، وهو ضعف عدد خطوط المسح في أجهزة التلفاز العادية. يمكن أيضًا استخدام أقراص الموليبدينوم كركائز ومبددات حرارية لدروع الحرارة للترانزستورات الكهربائية ومقومات السيليكون.

بالإضافة إلى استخدام الموليبدينوم النقي في صناعة الإلكترونيات الحديثة، يمكن استخدام سبائك Mo-Re كمادة هيكلية لأنابيب الإلكترون والمصابيح الخاصة، ويمكن أيضًا استخدام سبائك Mo-50Re وTZM كعنصر هيكلي كاثودي حراري في أنابيب الميكروويف عالية الطاقة وأنابيب الموجة المليمترية، مع درجة حرارة تشغيل تصل إلى 1200 درجة وكثافة تيار تصل إلى 10 أمبير / سم 2. في السنوات الأخيرة، طور بعض الأشخاص إضافة عناصر مثل Si و k و C لزيادة درجة حرارة إعادة التبلور وإنتاج "سلك الموليبدينوم عالي الحرارة". يمكن أن تؤدي إضافة العناصر الأرضية النادرة الإيتريوم والسيريوم واللانثانوم في عملية إنتاج أكسيد الموليبدينوم إلى زيادة درجة حرارة إعادة التبلور بشكل فعال والتغلب على مشكلة هشاشة المواد في درجات الحرارة العالية. يتم نتريت سلك الموليبدينوم المحتوي على 0.1-0.3% زركونيوم و0.1% سكانديوم عند درجة حرارة 1200 درجة لنشر السكانديوم في السبائك بأكملها، ويمكن أن تصل قوة الشد لهذا السلك الموليبدينوم إلى 1400 مليون باسكال عند درجة حرارة 20 درجة.
التطور السريع لصناعة القوالب، بحيث تم استخدام تقنية EDM على نطاق واسع، يعد سلك الموليبدينوم سلكًا مثاليًا لآلة قطع الأسلاك EDM، ويمكنه قطع مجموعة متنوعة من الفولاذ وكربيد الأسمنت، ومعالجة الأشكال المعقدة للغاية للأجزاء، واستقرار EDM، ويمكنه تحسين دقة القالب بشكل فعال. ما سبق هما أكثر أسلاك الموليبدينوم استخدامًا، وتطور صناعة تصنيع المصابيح وصعود صناعة تصنيع القوالب على قدم وساق. وفقًا لإحصاءات جمعية الإضاءة الصينية، في عام 2001، بلغ الإنتاج الوطني من سلك الموليبدينوم 3.15 مليار متر، وقُدِّر الناتج الفعلي بـ 4 مليارات متر، ويستهلك ما يقرب من 800 طن من قضبان الموليبدينوم، وهو أمر كبير جدًا. من بينها، يتجاوز إنتاج سلك الموليبدينوم لقطع الأسلاك 2 مليار متر، وهو ما يمثل أكثر من نصف الكمية الإجمالية لسلك الموليبدينوم، وآفاق تطوير سوقه متفائلة للغاية.

تُستخدم سبائك التنغستن والنحاس الزائفة على نطاق واسع في أقطاب أدوات EDM، ولكن في السنوات الأخيرة، تم إجراء بحث حول استخدام الموليبدينوم بدلاً من التنغستن كأقطاب كهربائية، وتُظهر النتائج أن مقاومة التآكل للأقطاب الكهربائية القائمة على التنغستن والموليبدينوم تختلف مع محتوى النحاس (أقل من أو يساوي 50٪ بالوزن). في وجود نبضات التسخين ونبضات الحمل الميكانيكية، تعتمد مقاومة التآكل هذه بشكل أساسي على عملية الهشاشة، ودرجة حرارة انتقال الموليبدينوم إلى الهشاشة أقل من درجة حرارة التنغستن، وبالتالي فإن الهشاشة صغيرة ومقاومة التآكل أقوى. سبائك الموليبدينوم والنحاس والموليبدينوم والفضة الزائفة مقاومة للتآكل ولديها موصلية كهربائية جيدة، ويمكن استخدامها كجهات اتصال لمفاتيح الهواء ومفاتيح الجهد العالي والمقاولات. يحمل فيلم المركب من الموليبدينوم والنحاس عددًا كبيرًا من جزيئات الموليبدينوم المنفصلة على الجسم النحاسي المستمر، وله بنية دقيقة موحدة وموصلية حرارية جيدة وموصلية، ويمكن استخدامه كنواة معدنية في لوحات الدوائر متعددة الطبقات.
لقد قمنا مؤخرًا بتطوير ثلاثي أكسيد الموليبدينوم المتغير اللون، والذي يتغير لونه تحت الضوء القوي ويمكن استعادته بسهولة، ويمكن استخدامه في عناصر الذاكرة الضوئية لأجهزة الكمبيوتر الإلكترونية ومواد التصوير متعددة الاستخدامات.

رش السيارات
يتمتع الموليبدينوم بنقطة انصهار تصل إلى 2620 درجة، ويتمتع بأداء جيد في درجات الحرارة العالية ومقاومة للتآكل، كما يتمتع الموليبدينوم بقوة ربط قوية بالفولاذ، لذا فهو مادة الرش الحراري الرئيسية في إنتاج أجزاء السيارات. تستخدم أجزاء السيارات عمومًا الرش باللهب عالي السرعة بسلك الموليبدينوم، وينتج جهاز حقن خلط الغاز في مسدس الرش احتراقًا للغاز عالي الحرارة، كما أن غرفة الاحتراق المصممة خصيصًا وغرفة خلط حقن الغاز تجعل سلك الموليبدينوم يرش على سطح قطعة العمل بسرعة عالية جدًا قبل أن يذوب تمامًا، ويمكن أن تصل كثافة الموليبدينوم المرشوش إلى أكثر من 99٪، وقوة الترابط قريبة من 10 كجم / مم 2. تعمل هذه العملية على تحسين مقاومة التآكل لسطح التآكل بشكل فعال وتوفر أيضًا سطحًا مساميًا يمكن تشريبه بزيت التشحيم. يتم استخدامه على نطاق واسع في صناعة السيارات لتحسين أداء حلقات المكبس وحلقات المزامنة والشوك والمكونات البالية الأخرى، وكذلك لإصلاح أعمدة الكرنك البالية واللفائف والأعمدة والمكونات الميكانيكية الأخرى. وفقًا للبيانات، يمكن أن يصل حجم المبيعات السنوية لسلك الموليبدينوم المرشوش في السوق الأوروبية إلى 1،000 طن، ويبلغ الاستهلاك السنوي للولايات المتحدة أيضًا حوالي 600 طن، كما تستهلك اليابان أيضًا 30-40 طن من سلك الموليبدينوم كل عام، ولا تزال سعة سوق سلك الموليبدينوم المرشوش في الصين أقل من 30 طنًا سنويًا. ومع ذلك، مع تطور صناعة السيارات في الصين، سيشهد الرش الحراري لتروس السيارات والأجزاء الأخرى تطورًا كبيرًا، وسيزداد حجم مبيعات سلك الموليبدينوم المرشوش بشكل كبير.

العناصر ذات درجة الحرارة العالية
إن نقاء الموليبدينوم العالي ومقاومته لدرجات الحرارة العالية وضغط البخار المنخفض يجعله يستخدم غالبًا في صنع عناصر التسخين والمواد الهيكلية للأفران ذات درجات الحرارة العالية. في عملية إنتاج الموليبدينوم التنغستن وكربيد الأسمنت، يتم استخدام تسخين سلك الموليبدينوم في الغالب لصنع فرن الاختزال وفرن التلبيد، ويتم استخدام تسخين قضيب الموليبدينوم كعنصر تسخين للتلبيد المستمر لبعض منتجات الحديد، ويتم تعليق صف تسخين قضيب الموليبدينوم على جانبي الفرن بخطافات الموليبدينوم. هذا النوع من الفرن هو عمومًا جو اختزال أو جو غير مؤكسد، ويمكن استخدام سلك الموليبدينوم بالقرب من نقطة الانصهار في الهيدروجين والأمونيا المتحللة، وما يصل إلى 2000 درجة في النيتروجين. عند استخدامه فوق 1700 درجة، يمكن استخدام سبيكة TZM أو سبيكة الموليبدينوم اللانثانوم ذات درجة حرارة إعادة التبلور الأعلى والقوة الأفضل كعنصر تسخين. يتمتع الموليبدينوم بمقاومة جيدة للتآكل في الكوارتز المنصهر، ويُستخدم كقطب منصهر نشط في صناعة الزجاج، حيث يتم فقدان 7.8 جرام فقط لكل طن من قطب الموليبدينوم الزجاجي المنتج، ويمكن أن تصل مدة الخدمة إلى أكثر من عام. بالإضافة إلى استخدامه كقطب، يستخدم الموليبدينوم أيضًا كمادة هيكلية عالية الحرارة لصهر الزجاج، مثل أحواض التوجيه والأنابيب والمواقد والمنافذ وقضبان التحريك لصهر المعادن النادرة. إن استخدام الموليبدينوم بدلاً من البلاتين في فرن سحب الألياف الزجاجية له تأثير جيد، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة الإنتاج. يتم تسخين فرن التلبيد بالوقود النووي المطوَّر حديثًا بواسطة شبكة الموليبدينوم، ويتم نسج سخان الشبكة ثلاثي الطور في سخان شبكي ثلاثي الطور بسلك الموليبدينوم 0.8 مم، ويمكن أن تصل درجة حرارة العمل إلى 1800-2000 درجة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الموليبدينوم وسبائكه في أفران الضغط المتساوية الضغط الساخنة، والدروع الحرارية، والقوارب المطلية بالبخار والمطلية، ومغناطيسات SmCo ووسادات التلبيد بثاني أكسيد اليورانيوم، والمزدوجات الحرارية وأغلفة الحماية الخاصة بها، إلخ.