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化學專家請進,本人是一名外貿業(yè)務員,做鉬銷售的,我想請教一下大家你們知道金屬鉬的用途在哪里?尤其是

來源:新能源網
時間:2024-08-17 12:43:39
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化學專家請進,本人是一名外貿業(yè)務員,做鉬銷售的,我想請教一下大家你們知道金屬鉬的用途在哪里?尤其是【專家解說】:鉬的用途極其廣泛的。是一種非常重要的金屬。 鑒于鉬所具有的這些可貴

【專家解說】:鉬的用途極其廣泛的。是一種非常重要的金屬。 鑒于鉬所具有的這些可貴特性,它在現(xiàn)代社會得到廣泛應用。
1、鋼鐵添加劑
作為鋼鐵的合金添加劑是鉬的最重要的用途,據(jù)1986年統(tǒng)計,它占世界鉬總消耗量的83%。而凡含有鉬的鋼又占了世界粗鋼產量的1/10。因此,鉬鋼比往往作為一個國家工業(yè)發(fā)達與否的標志之一。世界鉬鋼比為0.011%、美國為0.014%,我國僅為0.004%還達不到世界平均值的一半。鋼鐵添加鉬往往分以下幾方面:
合金鋼:它耗鉬量最大,占了世界鉬總耗量的44%,占鋼鐵添加鉬量的一半以上.
其中結構鋼(或稱一般鉬鋼)含鉬約0.1%~0.2%被廣泛用作摩天大樓、橋梁等大型鋼構件,能提高鋼材硬度,強度和韌性,延長這些大型設施的壽命。
含鉬0.3%的鉬鋼往往用于運輸和汽車制造業(yè)中的承重部件和傳動部件。高強度合金鋼含鉬通常在0.3%以下,同時含0.5%~3.5%鎳、0.5%~1.0%鉻,以提高鋼材硬度、強度和韌性,并具良好的可焊性和抗腐蝕性能。70年代末,蘇聯(lián)用于西伯利亞開發(fā)秋明油田,在高寒地區(qū)修建4300km的天燃氣管道一項就耗鉬18kt。在修筑第二條西伯利亞鐵道時耗鉬量也很巨大。
不銹鋼:它約占鉬總耗量的22%,通常加鉬量為4%~5%,往往用于防侵蝕、抗腐蝕的地方。比如石油精煉、天燃氣井和油井中腐蝕嚴重的地方、飛機發(fā)動機、海洋設備、化工設備……等等。
高速鋼和工具鋼:它約占鉬總耗量的8%。高速鋼中通常含鉬為3.75%~9.5%,平均4.8%,其中往往還同時要添加鎢、釩、鉻等金屬。世界現(xiàn)應用的高速鋼中就有90%的含有鉬。全世界每年用于生產高速鋼的鉬約有6000t。
工具鋼的含鉬量通常為0.6 %~2.95%,全世界每年用于工具鋼的鉬為2000~2500t。
鑄鐵和軋輥:它們的消耗占鉬總耗量的6%。當鑄鐵添加0.3%~1.0%的鉬后,將會大大提高抗拉、抗彎和抗疲勞強度,還會提高鑄件結構的均勻性,這對大型鑄件尤其顯得重要,這些鑄件廣泛應用于汽車制造、壓力管道和鑄模等。
2、鉬及鉬基合金
它們用量約占世界鉬總耗量的6%。鉬熔點、沸點高,高溫強度好,抗摩耐腐蝕,熱傳導率大,熱膨脹系數(shù)小,淬透性好等優(yōu)點,使它在宇航、兵器、電子、化工等領域廣泛應用。
回收衛(wèi)星重返大氣層時,必須克服熱氣流沖刷。因此要求能承受振動、沖擊、真空、輻射和溫度交變的環(huán)境,鉬基合金常用來制作衛(wèi)星回收艙穩(wěn)定裙的蒙皮。TZM鉬合金還用于制作宇宙火箭或航天飛機的固體燃料火箭發(fā)動機的噴管,火箭的鼻錐、飛行器的前緣、方向舵,防熱屏、蜂窩結構等。
兵器工業(yè)中不僅用鉬鋼作坦克裝甲,還利用TZM及TZC鉬合金耐腐蝕特點,用作巡航導彈的整體透平葉輪,還用作高溫氣冷原子反應難的氦氣透平葉輪。
電子工業(yè)里常利用鉬的高熔點,低膨脹系數(shù)和較低的二次電子發(fā)射率等優(yōu)點,廣泛用作各種電子管的柵極、屏極和高級電光源的電源引出線等.現(xiàn)在研究認為,向鉬中添加少量硅、鋁、鉀可使它二次結晶溫度比純鉬還高700℃,達1800~1900℃,廣泛用作發(fā)熱元件、隔熱屏等.
化學工業(yè)常利用鉬的耐腐蝕性.熔融玻璃可腐蝕絕大多數(shù)金屬,而唯獨鉬與鉑可耐其腐蝕。鉑太貴,現(xiàn)在往往用鉬或含30%鎢的鉬合金,代替鉑作玻璃熔爐的電極。熔煉、盛放熔融液態(tài)金屬:1059 ℃的鉛、1430℃的鉍、999℃的鋰、599℃的汞、899℃的鉀和鈉、850℃的鋅,此時,鉬的耐腐蝕和高溫強度等優(yōu)點決定了它是最佳材料選擇,并已得到廣泛應用。在制造硫酸熱交換器及閥門上,鉬和鉬基合金被廣為應用。
加工工業(yè)里鉬用得更廣泛。高溫下使用的模具受熱、機械交變應力作用導致材料疲勞出現(xiàn)裂紋。而利用熱膨脹系數(shù)小,導熱強、高溫強度好的鉬或鉬基合金,模具壽命大幅度延長。英國G.K.N公司壓鑄手表殼等精巧零件時,壽命可達5000次,一般為3000次,軸承生產中采用鉬合金模具比原高速鋼、軸承鋼模具壽命提高15倍。在等溫鍛造難變形的高溫合金時,鉬合金模具可在1200℃下使用。由于鉬基合金硬度高,抗冷熱疲勞強度高,常用于無縫管穿孔機上作頂頭和模具,其壽命比3Cr2W8V模具鋼的壽命還高出幾百倍。
國外,作汽車活塞環(huán)、汽缸體內壁等的鉬年耗量已達600多t。鉬對激光具高反射率,使它不易被激光損壞,美國正用它研制直徑2.5m、厚度13mm的激光反射鏡。R.M.瓊斯(Jouns)認為,鉬與石英的導熱、熱膨脹性能極接近,很適于制作巨型計算機心臟——硅芯片的封裝包護套。鉬還是良好噴涂材料,可大大提高被噴涂部件的耐腐蝕性、延長部件壽命。
3、鉬化工制品
此項約占鉬總耗量的10%,其中約一半是作潤滑劑,其次還有催化劑、顏料、防蝕劑、試劑等。
(1)潤滑劑:高純度二硫化鉬粉以溫度適應范圍廣,抗重荷、耐直空、防輻射……等優(yōu)點被譽為固體潤滑之王而廣泛應用。
航空、航天領域:高空宇宙中的高真空和宇宙射線的強輻射是油脂或石墨等常規(guī)潤滑材料根本無法適應的。二硫化鉬在高真空、照輻射、失重高溫和超低溫環(huán)境下潤滑效能優(yōu)越,因而被廣泛用在航天器上,如國際通訊衛(wèi)星的Ⅳ號天線定向機構,其鋁制樞軸套采用了二硫化鉬擦涂膜潤滑;雨云氣象衛(wèi)星和OAO-I軌道天文觀測衛(wèi)星利用88Ag-12MoS2作電接點電刷;同步氣象衛(wèi)星萬向接頭軸承,TRIAD衛(wèi)星球面軸承等等都用二硫化鉬作潤滑劑.
核工業(yè)的高溫強輻射環(huán)境中,二硫化鉬是潤滑材料最佳選擇,國外高溫原子反應堆通常都用二硫化鉬來解決傳動部件和摩擦副的潤滑;高溫液鈉冷卻快中子增殖反應堆的傳動機構,它工作在氮氣和鈉蒸汽中,當它使用二硫化鉬潤滑后,零件表面形成抗摩的Na2MoO4薄膜;英國的“龍”高溫氣冷反應堆傳動機構密閉在充滿氮氣的干套管中,對它軸承的滾球和滾道面噴涂二硫化鉬后,工作摩擦系數(shù)可保持在0.003;德國AVR高溫球床反應堆、美國圣?符侖堡高溫氣冷反應堆的傳動機構也都用含二硫化鉬的干膜進行軸承潤滑。
汽車內燃機僅能將汽油燃燒熱能的25%轉化為有用功,而摩擦損失10.5%。1979年日本赤岡純報道,小轎車機油添加二硫化鉬后,每升汽油行車距離平均增加7.9%,1975年雷斯頓報道,機油添加1%以上的二硫化鉬,汽車油耗平均降低4%~8%。
美國鐵路協(xié)會(R.A.R.)一年間使用過28種潤滑劑,認為適用的5種里有3種含二硫化鉬。加拿大國營鐵路和加拿大太平洋鐵路,多年采用含50%MoS2、50%礦物醇的潤滑膏.
將二硫化鉬摻入塑料、青銅、鑄鐵…等基材,制成自潤滑齒輪、軸承和軸瓦,用于怕油污染的高溫環(huán)境的紡織、印染、造紙、食品、橡膠等領域,實現(xiàn)了無油或少油潤滑。
將二硫化鉬添加進潤滑油、脂中,制備成復合潤滑油、脂、膏,廣泛應用于各種領域:冷軋機連軸器上應用二硫化鉬鈣基脂,軋鋼車間天車齒輪箱里應用二硫化鉬齒輪成膜膏、大型球磨機軸瓦、齒輪采用二硫化鉬干膜或成膜膏來潤滑。
(2)催化劑:鉬化合物是目前所知用途最廣的催化劑之一早在1910年,英國伯蒂舍(Badishe)就發(fā)表了鉬化合物用作氨合成工藝作催化劑的專利。至今nCo2O3mMoO,仍廣泛用于氨合成工業(yè),用作原料氣、油加氫、脫硫催化劑。
丙烯腈是合成聚丙烯纖維的原料,丙烯氨氧化法是當前大量生產丙烯腈的主要方法.用于這一反應的第一種工業(yè)催化劑為磷鉬酸鉍-二氧化硅催化劑,它幾經演變,但鉬都是此類催化劑的主要成分。
氧化鎳-氧化鉬催化劑具很高活性和選擇性,在435℃下,用作丙烯氧化生產丙烯酸的催化劑。丙烯轉化率為84%、丙烯酸產率為79%。
現(xiàn)代化學工業(yè)重要原料甲醛主要是由甲醇氧化來生產,這個反應的催化劑用銀或鐵鉬氧化物。兩者對比,使用壽命銀(2~6個月)不如鐵鉬氧化物(1~2年);轉化率銀(60%~73%)更不如鐵鉬氧化物(99%)。反應溫度銀(635℃)比鐵鉬氧化物(<430℃)高,選擇性銀(85%~95%)不如鐵鉬氧化物(91%~94%)高,而且,銀價格遠比鐵鉬氧化物高,為此,甲醇氧化的催化劑大都采用鐵鉬氧化物MoO3/Fe(MoO4)3。
二硫化鉬是加氫脫硫反應催化劑的主要成份(例如硫化過的Co2O3?MoO3/Al2O3催化劑)。它在烯烴或苯環(huán)加氫反應中或C—S鍵氫解反應中都有極大的催化活性。
仲鉬酸銨用三氧化二鋁作載體后是煤加氫液化特別有效的催化劑。在450℃和7MPa氫氣壓力下,煤液化的轉化率高達95%,人造石油產出率為63%。
美國研制成功一種含鉬6%~20%,鉀5%~4%的催化劑,它不怕硫化氫的腐蝕,在用于弗托合成時作催化劑,當進氣含(10~25)×10-6H2S聲時,亦不受干擾,能生產出含70%碳氫化合物的液化石油氣,其主要成分是乙烷和丙烷.
(3)顏料:當今世界最常用無機黃顏料鉻黃和鎘黃。鉛、鉻、鎘都有很高毒性.在環(huán)境保護呼聲中,無毒顏料的研制很重要。
BSD—鉬黃具有色澤鮮艷,光、熱穩(wěn)定性好,適用于制造包括普通油漆、高溫油漆、建筑涂料等多種制品.也能配制民用和工程塑料制品。還能制作彩蠟制品和彩色石墨.
鉬橙的結構式大約為25PbCrO4?4PbMoO4?PbSO4早在60年代以后,它已成為一種廣泛應用的無機顏料.鉬橙具有鮮艷美麗的桔紅色彩,光穩(wěn)定性較強,遮蓋力好,并具一定程度的緩蝕防銹性能。因而被廣泛用于交通工具、大型露天裝置、農用機械以及印刷油墨、塑料等方面。例如,上海電視臺天線塔架美麗的彩色正是由含鉬橙涂料刷成?,F(xiàn)在,世界上許多無機顏料制造公司都生產鉬橙。英國1970年生產鉬橙10000t以上,1982年世界鉬橙產量達35000t,但作為鉬資源大國的中國,僅只有小批量生產。
(4)微量化肥:植物有機體由60多種元素組成,氮、膦、鉀是植物三大肥素。含量很少的元素硼、錳、鋅、銅、鈷、鉬、碘被稱作七種微量營養(yǎng)要素而開始受到人們注意,已在美國、日本等20多個國家使用,我國50年代末開始應用,目前包括鉬在內已有十多個微量肥料品種在生產應用中。
美國肥料監(jiān)督協(xié)會建議,每平均使用1t常用化肥,應加入0.2kg硼、0.5kg鋅、0.5kg錳、0.5kg銅、1kg鐵、0.005kg鉬。
我國湖南長沙縣南華鄉(xiāng)用鉬酸銨拌種,花生增產32.2%,廣東德莊縣在早稻灌漿期噴施鉬肥,早稻增產25.6%,黑龍江國營農場從1957年開始對大豆施用鉬肥試驗,發(fā)展到大面積飛機噴灑和拌種,結果使大豆增產10%左右。
(5)其他:黑色鉬膜作太陽能轉換的暗鏡.對于有效的光熱太陽能轉換來說,需要高的太陽能吸收率與高的紅外反射率相匹配,而黑色鉬膜是目前最好的材料。
有機聚合物的阻燃劑和消煙劑;英國研究表明,在鹵代聚脂中加入3%~4%的三氧化鉬,可使臨界氧指數(shù)(使有機物燃燒的最低O/N)提高3%~4%,燃燒時碳的生成量增加4%左右,使煙霧量減少3%。
水質緩蝕劑:鉬的雜多酸鹽可用作水質緩蝕劑,在50℃、pH8.13~8.25環(huán)境,碳鋼片在沒加鉬鹽前腐蝕率為1.241mm/a,加了鉬的雜多酸鹽后,腐蝕率降到0.15mm/a以下。尤以磷鉬酸鈉為佳,緩蝕率達95%以上,這對海水中運行的船舶尤其重要。
回收137Cs的復合離子交換材料,磷鉬酸銨(AMP)離子交換材料可應用于回收135Cs,它對137Cs有高的選擇性和耐蝕性,與其他離子交換材料相比,交換容量和淋洗都更優(yōu)越。
鉬和鉬化合物其他用途還很廣泛。