Использование молибдена: Молибден. Свойства, применение, марки. Соединения, сплавы молибдена

alexxlab | 22.04.2023 | 0 | Разное

Использование молибдена в смазочных средствах |

Ряд уникальных характеристик делают молибден популярным элементом в различных отраслях промышленности. По электропроводности он уступает меди, но превосходит железо. Прочность молибдена лишь немного ниже по сравнению с вольфрамом, но при этом он отлично обрабатывается давлением.

К главным преимуществам молибдена относят:

• высокую температуру плавления;
• высокий модуль упругости;
• хорошую устойчивость против высокой температуры, коррозии и агрессивного воздействия кислот и щелочей;
• высокую удельную прочность;
• низкий коэффициент температурного расширения;
• малое сечение захвата тепловых нейтронов.

1. Для легирования сплавов

Молибденсодержащие сплавы очень эффективны при работе в высокотемпературном режиме (до +1800°С).

2. В авиационном и космическом производстве

Высокая удельная прочность делает молибден незаменимым при производстве деталей космической и авиационной техники.

Особенно это касается изделий, получающих экстремальные нагрузки (лопатки турбин, ракетные сопла, заслонки форсунок и др.).

3. В производстве стекла

Молибден является составляющей частью электродов, использующихся для плавки стекла.

Поскольку молибден отличают высокая механическая прочность и устойчивость к высокотемпературным воздействиям, он находит применение при производстве стержней для литья сплавов из меди, алюминия и других металлов, а также при изготовлении пресс-форм. Многие инструменты, использующиеся для обработки стали давлением, содержат молибден.

Молибден необходим для повышения технических характеристик стальных изделий. Если в небольшом количестве добавить в сталь молибденовую присадку, это заметно повысит прокаливаемость сплава. Совсем незначительное содержание молибдена (десятые доли процента) в стали помогает увеличить такие важные показатели, как прочность и устойчивость против окисления. Увеличить твердость изделий из кобальтовых сплавов, использующихся при плавке стальных кромок, тоже можно с помощью молибдена.

Помимо этого, его добавляют в сплавы с хромом и никелем с целью достичь повышенной стойкости против термических и кислотных воздействий.

Молибден служит материалом для изготовления ленты и проволоки, которые являются важным элементом электропечей с очень высокой температурой нагрева. В рентгеновских трубках и электронных лампах тоже можно встретить компоненты, изготовленные из жести с добавлением молибдена.

Молибденсодержащие вещества служат хорошим катализатором химических реакций. Применяют их и в удобрениях. Дисилицид молибдена служит хорошей смазкой в высокотемпературном режиме. Используют химический элемент и при производстве компонентов газодинамических лазеров и термоэлектрогенераторов.

Соединения молибдена очень популярны и в химическом производстве. Так, они находят применение при изготовлении смазочных материалов, успешно использующихся при различных температурных условиях (от -45°С до +400°С). Из молибденсодержащих соединений изготавливают лакокрасочные материалы.

Дисульфид молибдена используют и в качестве антифрикционной присадки для моторного масла. Уменьшение трения достигается за счет образования на поверхности металла прочной смазочной пленки. Однако такие смазки подходят только для некоторых механизмов (например, лебедок или редукторов с цилиндрическими передачами). Для бензиновых двигателей эффективность такой присадки почти незаметна.

Если в моторное масло залить дисульфид молибдена, получается смесь с довольно крупными частичками этого соединения. Недостаток такой смазки в том, что эти частички проникают не только в места трения, но и туда, где они могут нанести вред.

При попадании масла с частичками дисульфида молибдена в область поршневых колец там начинают образовываться твердые отложения. Это приводит к нарушениям в работе механизма, следствием чего может стать попадание газов в масло. Из-за существенного повышения температуры ускоряется процесс возникновения отложений. Потому ряд производителей автотранспортных средств не рекомендует для своей продукции использовать моторные масла с дисульфидом молибдена.

Добавки для снижения трения — это очень популярный компонент смазочных средств. Но необходимо правильно подобрать смазку для определенной ситуации. Смазочные средства с дисульфидом молибдена сейчас применяются очень широко. Такую продукцию предлагают многие ведущие производители масел. Дисульфид молибдена обладает высокими адгезионными свойствами. Это способствует тому, что масло создает на поверхности детали стойкую пленку, которая надежно защищает металл от появления задиров, царапин и других повреждений. Также дисульфид молибдена проникает во все трещины и делает поверхность более гладкой.

Частички дисульфида молибдена постоянно перемещаются по поверхности металла. Это способствует снижению трения и износа деталей. Частицы все время пребывают во взвешенном состоянии. Это очень важно, поскольку препятствует образованию осадка в двигателе. На начальном этапе эксплуатации защитная пленка на поверхности металла становится толще, достигая 2-2,5 мкм. Но далее она не утолщается, поскольку накопление слоя и его износ начинают уравновешивать друг друга. Благодаря тому, что масляная пленка очень тонкая, она совершенно не мешает циркуляции масла в двигателе. Но чтобы поддерживать такую защиту постоянно, необходимо регулярно использовать масло с дисульфидом молибдена.

Плюсы и минусы дисульфида молибдена, молибденовые масла

Несмотря на то, что дисульфид молибдена используется как компонент смазочных компонентов или в чистом виде уже несколько веков, не утихают споры о его положительных и отрицательных качествах.

Немного истории и химии: дисульфид молибдена встречается в природе в виде минерала молибденита. Сейчас доступен и полностью синтетический продукт.

В измельченном состоянии использовался как смазка, например осей телег, с семнадцатого века. Добавлять MoS2 в масла и смазки стали в начале 20-го века, в армейскую технику в качестве контраварийной смазки. Присадка позволяла двигателю некоторое время работать при полной потере масла. Это давало возможность покинуть поле боя, выведя технику их зоны обстрела. Таким образом, дисульфид молибдена стал первым антифрикционным компонентом в моторном масле.

Исключительной особенностью частиц дисульфида молибдена является его способность образовывать очень прочные приповерхностные пленки, в которых атомы серы притягиваются к металлу, а молекулярные слои легко скользят относительно друг друга с минимальным коэффициентом трения. Слоистая структура такой пленки подобна графиту, но обеспечивает более низкий коэффициент трения.

Слои дисульфида надежно разделяют поверхности трения и препятствуют задиру, прихвату и свариванию. Обработанные поверхности имеют значительно больший ресурс и стойкость к нагрузкам.
Противники использования дисульфида молибдена утверждают, что дисульфид молибдена якобы сгорает в двигателе с образованием абразива. Между тем это не так. Дисульфид стоек в окислительной атмосфере до 450 °С, а в вакууме до тысячи. Продуктом окисления дисульфида является триоксид молибдена MoO3, сам по себе антифрикционное вещество.

Есть два ключевых момента, позволяющих использовать дисульфид молибдена в моторных маслах.

Первое – степень измельчения. Не всегда положительные результаты использования MoS2 в двигателях в советское время, происходили от того, что порошок, вынесенный с военного предприятия, был слишком крупный и вываливался в осадок. В результате масляный фильтр забивался черно-серым порошком, а двигатель не получал смазки в должном количестве. Нормально работает порошок с частицами порядка 0,3 мкм, что позволяет ему свободно проходить через поры масляного фильтра.

Второе – дополнительный дисперсант,, который и поддерживает порошок в виде взвеси, суспензии. Молекулы дисперсанта полярны, обволакивают частицы дисульфида, не позволяют им образовывать осадок и слипаться в агломераты.

К числу неприятностей, противники MoS2 относят нагары на кольцах и в поршневых канавках, якобы провоцируемые присадкой. Такие проблемы действительно возможны при превышении дозы MoS2 более 3% массы масла и при слабых моющих свойствах самого масла.

Но проблемы решаются грамотным подбором рецептуры. Ещё, народные сказочники придумали теорию, по которой молибденовое масло следует чередовать в двигателе с обычным. Совершенно не понятна их мотивация, так как дисульфид молибдена не накапливается в моторе и не меняет геометрию деталей.

К действительно не решаемым проблемам использования дисульфида молибдена в современных двигателях является наличие в конструкции дизельного или бензинового двигателя фильтра сажевых частиц. Как известно, фильтры не переносят повышенную концентрацию серы, а без серы не может быть дисульфида. Кстати, одна из современных разработок – молибденоорганическая присадка без серы, уже широко используемая в современных маслах как антиизносная и снижающая расход топлива. Масла на её основе.

Но это теория, что предлагает практика?
Компания Liqui Moly занимается выпуском продуктов с дисульфидом молибдена с 1957 года. Разработаны формулы, полностью нивелирующие недостатки молибденовых продуктов. Ассортимент включает в себя три готовых масла с дисульфидом молибдена, смазки, молибденовые присадки в моторные и трансмиссионные масла, сухие молибденовые покрытия для промышленного использования, проникающие смазки с MoS2, специальные препараты для первичной смазки осей турбин и моторных цепей для предотвращения их быстрого износа.

Что получает потребитель?
Молибденовые масла очень эффективно снижают шумы двигателя, в частности звуки перекладки поршня, стуки гидрокомпенсаторов, распредвалов, гидронатяжителей. Благодаря снижению трения, может быть получена топливная экономия в 2-3%, в зависимости от режима эксплуатации. Улучшается холодный запуск двигателя, поскольку молибденовый слой в принципе не стекает с поверхностей. Повышается ресурс агрегатов на 30-50%.То же относится и к редукторам, трансмиссиям, не содержащим фрикционных элементов.

В какую технику можно лить?
Готовые моторные масла MoS2 производятся Liqui Moly в трех вязкостях: SAE 10W-40, 15W-40, 20W-50. Если техника допускает такие вязкости и не имеет фильтров твердых частиц на выхлопе, то более ограничений нет. В России основных потребителей такие масла находят в средней полосе и в южных регионах. Если есть ограничения по вязкости, то практически из любого масла можно сделать молибденовое при помощи присадки Oil Additiv, но ограничения по фильтрам остаются. Поэтому, в бензиновые отечественные легковушки молибденовые масла можно лить без ограничений, также как и в иномарки, выпуска до 2005-2007 годов (тут надо смотреть в инструкцию). Парк автомобилей в России имеет средний возраст семнадцать лет, именно поэтому молибденовые масла будут оставаться актуальными ещё долго, а на смену дисульфиду в более современной технике пришли молибденоорганическкие присадки. Но это совсем другая история. Технический отдел представительства Liqui Moly в России всегда даст квалифицированную консультацию по использованию молибденовых продуктов.

применений, рекомендации по питанию и многое другое

Молибден — это питательное вещество, которое люди часто упускают из виду, несмотря на то, что оно играет решающую роль в здоровье человека. Этот важный минерал участвует в обработке белков и генетического материала. Он также помогает организму расщеплять токсичные вещества.

Молибден содержится в почве, и человек обычно потребляет его в достаточном количестве из растений и мяса в своем рационе. Самые богатые источники включают бобовые, зерновые и мясные субпродукты.

Дефицит встречается редко, так как организму нужны лишь следовые количества. Следовательно, обычно нет необходимости дополнять рацион, если только медицинский работник не порекомендует иное.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о применении молибдена, его преимуществах и роли, которую он играет в организме.

Различные процессы в организме зависят от молибдена. Организм хранит некоторое количество молибдена в виде молибдоптерина в печени, почках, надпочечниках и костях.

Молибдоптерин является кофактором, который необходим организму для функционирования некоторых ферментов. Он участвует в четырех основных ферментативных путях:

• Сульфитоксидаза: Этот фермент превращает соединения, называемые сульфитами, в сульфаты. Сульфиты естественным образом встречаются в пищевых продуктах, и производители могут также добавлять их в качестве консервантов. Накопление сульфитов может вызвать аллергические реакции.
• Альдегидоксидаза: Этот фермент метаболизирует альдегиды, представляющие собой органические соединения, токсичные при определенных уровнях. Он также может помочь печени расщеплять алкоголь и некоторые лекарства.
• Ксантиноксидаза: Этот фермент превращает ксантин в мочевую кислоту, помогая расщеплять нуклеотиды, компоненты ДНК, когда они больше не нужны организму.
• Компонент, восстанавливающий митохондриальный амидоксим (mARC): Похоже, что этот фермент помогает удалять токсичные побочные продукты метаболизма.

В настоящее время мало данных, свидетельствующих о том, что людям необходимо принимать добавки с этим микроэлементом. Тем не менее, некоторые люди считают, что добавки имеют место для устранения симптомов инфекции Candida , хотя исследований, подтверждающих это, недостаточно.

Некоторые исследования связывают низкий уровень молибдена с повышенным риском рака пищевода, но эксперты не знают, снижает ли прием пищевых добавок этот риск.

Нормальное количество молибдена в пищевых продуктах и ​​напитках не причиняет вреда.

Однако у шахтеров, рабочих-металлистов и других лиц, которые сталкиваются с высокими уровнями молибдена в окружающей среде, иногда могут развиваться симптомы, похожие на подагру, и высокие уровни мочевой кислоты в крови. Мочевая кислота вызывает образование крошечных кристаллов вокруг суставов, что может привести к боли и отеку в этой области.

Верхний допустимый уровень потребления (UL) — это максимальное ежедневное потребление питательного вещества, которое вряд ли вызовет вредные последствия для здоровья большинства людей. Врачи рекомендуют людям не превышать этот уровень регулярно. UL для молибдена для взрослых составляет 2000 микрограммов (мкг) в день.

Иногда добавки молибдена могут вызывать серьезные побочные эффекты, даже в дозах ниже UL. В одном случае 1999 г. мужчина потреблял 300–800 мкг молибдена ежедневно в течение 18 дней. В результате у него развился острый психоз, появились зрительные и слуховые галлюцинации, судороги, поражение головного мозга.

Кроме того, некоторые исследования показывают, что высокое потребление молибдена может повлиять на рост костей и минеральную плотность.

Например, одно обсервационное исследование с участием 1496 взрослых показало, что увеличение уровня потребления молибдена может привести к снижению плотности костей поясничного отдела позвоночника у женщин в возрасте 50 лет и старше. Однако контролируемых исследований на людях, подтверждающих эти эффекты, не проводилось. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выявить потенциальную связь между употреблением молибдена и плотностью костей.

Рекомендуемая суточная доза (RDA) молибдена различается у разных людей в зависимости от их возраста и состояния беременности:

RDA:

• 1–3 года: 17 мкг в день
• 4–8016 лет: 22 мкг в день
• 9–13 лет: 34 мкг в день
• 14–18 лет: 43 мкг в день
• 19 лет и старше: 45 мкг в день

1916. беременные или кормящие должны стремиться к 50 мкг в день.

Пищевые источники

Бобовые содержат наибольшее количество молибдена. Другие богатые диетические источники включают:

• цельные зерна
• орехи
• говяжья печень
• листовые овощи
• молочные продукты

Количество молибдена в конкретной растительной пище может зависеть от количества молибдена в почве росла и вода, которую крестьяне использовали для орошения почвы.

Следует учитывать, что данные о содержании молибдена в пище и воде ограничены. Питьевая вода, по-видимому, содержит лишь следовые количества молибдена.

Дефицит молибдена у людей встречается редко, но возможен. В одном известном случае, произошедшем в 1981 году, мужчина с болезнью Крона получал полное парентеральное питание в обход пищеварительной системы. У него были такие симптомы, как головные боли, куриная слепота и учащенное сердцебиение. Введение молибдата аммония по совету врачей, занимавшихся этим случаем, имело решающее значение для устранения всех этих симптомов.

У некоторых людей дефицит кофактора молибдена может быть вызван редким генетическим заболеванием. Это состояние препятствует синтезу организмом молибдоптерина и сульфитоксидазы. Это может привести к тяжелым судорогам и неврологическим повреждениям, которые могут привести к летальному исходу в раннем детстве.

Большинству людей нет необходимости использовать молибденовые добавки, если медицинский работник не рекомендует их по конкретной медицинской причине.

Любой, кто считает, что не получает достаточного количества молибдена с пищей, должен обсудить это со своим лечащим врачом.

Поскольку дефицит встречается редко, людям не следует начинать прием добавок без консультации с врачом.

Молибден является важным микроэлементом, который помогает организму избавиться от вредных сульфитов и предотвращает накопление токсинов в тканях.

Дефицит молибдена встречается редко, и подавляющее большинство людей получают достаточное количество молибдена из бобовых, зерновых, молочных продуктов и мясных субпродуктов. Таким образом, большинству людей не требуются добавки молибдена, если медицинский работник не посоветует их принимать.

Что такое металлический молибден и каковы его применения

Многие из сплавов, которые Corrotherm поставляет, включают молибден в число основных композитных элементов, но что это за удивительный металл и почему он широко используется?

Каждый сплав в ассортименте доступных марок Corrotherm представляет собой тщательно сбалансированную смесь высококачественных металлов, которые в сочетании друг с другом придают конечному материалу полезные свойства для целого ряда отраслей с высокими требованиями.

Молибден является одним из таких необходимых добавок. Это химический элемент с долгой историей; он был официально открыт как самостоятельный элемент в 1778 году и выделен в 1781 году. Это не встречающийся в природе свободный металл, но в состоянии свободного металла он имеет шестую самую высокую температуру плавления среди всех элементов. По этой причине его самое раннее практическое применение было в лампах накаливания, где его способность оставаться стабильной при более высоких температурах сделала его идеальным выбором.

Он легко образует карбиды в сплавах, что сделало его таким популярным материалом для добавления в высокопрочные сплавы и суперсплавы. По сути, на него приходится большая часть (более 80%) производства металла во всем мире.

Свойства молибдена

Молибден обладает некоторыми привлекательными свойствами, в частности превосходной прочностью и механической стабильностью. Он сохраняет эти качества при чрезвычайно высоких температурах, он пластичен и прочен.

Это основные причины, по которым он используется во многих промышленных сплавах, но есть и другие ключевые факторы. Например, он обладает высокой тепло- и электропроводностью в сочетании с прочной связью со стеклом, что означает, что он до сих пор используется в освещении, как и в начале 20 века.

Он также может обеспечивать коррозионную стойкость в некоторых сплавах, например, в сплаве INCONEL 27-7MO. Эта сверхаустенитная нержавеющая сталь имеет высокий процент молибдена (около 7,2%), что, наряду с никелем и хромом, обеспечивает высокую устойчивость к морской воде и рассоле. Содержание молибдена также придает устойчивость к редуцирующим кислотам.
Молибденовые сплавы используются в самых разных областях, включая электрические и электронные устройства, аэрокосмические компоненты, высокотемпературные печи и технологическое оборудование.

Сплавы с молибденом

Компания Corrotherm предлагает множество сплавов, в состав которых входит молибден. Сплав INCONEL 625 имеет высокий процент молибдена, около 8-10%. Молибден способствует высокой прочности сплава, а также превосходной устойчивости к широкому спектру агрессивных агрессивных сред.

Если требуется исключительно высокопрочный сплав, тогда сплав INCONEL 725 обеспечивает в целом ту же коррозионную стойкость, что и сплав INCONEL 625, но эта смесь никеля, хрома, молибдена и ниобия упрочняется старением, обеспечивая прочность, примерно вдвое превышающую прочность отожженного INCONEL.