Mitkä ovat molybdeenin ominaisuudet?

Molybdeeni kuuluu korkean sulamispisteen metallien ryhmään (tunnetaan myös nimellä tulenkestävät metallit). Tulenkestävät metallit ovat metalleja, joiden sulamispiste on korkeampi kuin platinalla (1772 astetta). Tulenkestävissä metalleissa yksittäisten atomien sitoutumisenergia on erityisen korkea. Tulenkestävällä metallilla on myös korkeat sulamispisteet, alhainen höyrynpaine, hyvä stabiilisuus korkeissa lämpötiloissa ja korkea kimmomoduuli molybdeenipohjaisissa materiaaleissa ja volframipohjaisissa materiaaleissa. Tämän tyyppisellä metallilla on myös tyypillisiä ominaisuuksia, kuten alhainen lämpölaajenemiskerroin ja suuri tiheys. Molybdeeni on samassa ryhmässä kuin volframi jaksollisessa taulukossa, mikä tarkoittaa, että kahdella metallilla on samanlaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Molybdeenillä ja volframilla on myös erinomainen lämmönjohtavuus. Erona on, että molybdeeni deformoituu helposti huomattavasti alhaisemmissa lämpötiloissa, mikä tekee siitä helpomman työstettävän kuin volframi. Molybdeenillä on hyvin tasapainoinen valikoima ominaisuuksia, mikä tekee siitä todellisen monikäyttöisen.

Tulenkestävien metallien haihtumisnopeus

Tulenkestävien metallien höyrynpaine

Molybdeenin ja titaanisirkoniummolybdeenin lämpötilasta riippuva lineaarinen lämpölaajenemiskerroin

Molybdeenin ja titaanirkoniummolybdeenin lämpötilasta riippuva lämmönjohtavuus

Molybdeenin ja titaani-zirkoniummolybdeenin ominaislämpö

Titaanin, zirkoniumin, molybdeenin ja molybdeenin/uudelleenkiteytetyn molybdeenilantaanin resistanssi

Tulenkestävällä metallilla on yleensä pienempi lämpölaajenemiskerroin ja suurempi tiheys. Sama koskee molybdeeniä. Materiaalilla on myös korkea lämmönjohtavuus ja alhainen sähkövastus. Molybdeeniatomien välillä on vahva sitoutumisenergia, ja sen kimmomoduuli on korkeampi kuin monien metallien. Molybdeenin lämpöfysikaaliset ominaisuudet muuttuvat lämpötilan mukaan.

Molybdeenin ja volframin lämpötilasta riippuvat lineaariset lämpölaajenemiskertoimet

Molybdeenin ja volframin ominaislämpö

Molybdeenin lämpötilasta riippuvat emissioarvot

 

 

 

Kaavio, jossa on yhteenveto molybdeenin lämpötilasta riippuvaisista emissioarvoista (näkyy punaisena sirontanauhana). Plansee-näytteiden emissiokyvyn kokeelliset mittaukset tyypillisissä toimitusolosuhteissa löytyvät sirontakaistan yläpäästä.

Materiaalin ominaisvastus ρ (rho) on sen sähkönjohtavuuden käänteisluku. Mitä suurempi materiaalin ominaisvastus on, sitä huonompi on sen sähkönjohtavuus. Resistanssi ρ mitataan yksikkönä Ωmm²/m. Eri metallien resistiivisyys on erilainen. Esimerkiksi: Hopean resistiivisyys on {{0}}.016 Ωmm²/m ja titaanin ominaisvastus on 0,427 Ωmm²/m. Kunkin materiaalin lämpötila, seosaineet, epäpuhtaudet ja viat vaikuttavat voimakkaasti resistiivisyyteen. Tehokkailla materiaaleillamme, molybdeenillä ja volframilla, on erittäin alhainen ominaisvastus: noin 0.05 Ωmm²/m huoneenlämpötilassa; jopa alle 0,5 Ωmm²/m 1500 asteessa. Metallimme sopivat siksi ihanteellisesti käytettäväksi sähkökoskettimina ja päällystysmateriaaleina. Koska molybdeenillä ja volframilla on kuutiohila, resistiivisyys on sama kaikissa kristallografisissa suunnissa. Kaavio Viivakaavio 2 viivalla. Näytä datataulukkona, kaavio Kaaviossa on 1 X-akseli, joka näyttää lämpötilan [ aste ]. Tiedot vaihtelevat välillä 0 - 3369,33. Kaaviossa on 1 Y-akseli, joka näyttää ominaissähköresistanssin [(Ω⋅mm2)/m]. Tiedot vaihtelevat välillä 0,0422192 - 1,16871. Interaktiivisen kaavion loppu. Molybdeenin ja volframin resistiivisyys Suurenna kaavion viivakaavio 2 viivalla. Näytä datataulukkona, kaavio Kaaviossa on 1 X-akseli, joka näyttää lämpötilan [ aste ]. Tiedot vaihtelevat välillä 25,4 - 801. Kaaviossa on 1 Y-akseli, joka näyttää lämmönjohtavuuden [W/m⋅K)]. Tiedot vaihtelevat välillä 116.8677848 - 174.1113248.

Molybdeenin ja volframin resistanssi

Molybdeenin ja volframin lämpötilasta riippuva lämmönjohtavuus

Molybdeenin sulamispiste on jopa 2620 astetta, ja se säilyttää lujuutensa ja virumiskestävyytensä jopa korkeissa lämpötiloissa. Mitä korkeampi materiaalin muotoiluaste on, sitä enemmän molybdeenin lujuus paranee. Muihin metalleihin verrattuna myös molybdeenimateriaalien sitkeys kasvaa muodostumisasteen myötä. Lisäämme reniumin seosalkuaineeksi, joka ei vain voi parantaa molybdeenin sitkeyttä, vaan myös vähentää hauraiden sitkeiden siirtymälämpötilaa. Käytämme myös titaania, zirkoniumia, hafniumia, hiiltä ja harvinaisten maametallien oksideja seosaineina molybdeenimateriaalien lisäämiseen. Tämä tarkoittaa, että voimme luoda laajan valikoiman materiaaleja, joilla on hyvin määritellyt ominaisuudet. Verrattuna muihin metalleihin molybdeenillä ja sen lejeeringeillä on voimakas sitoutumisenergia molybdeeniatomien välillä, joten niillä on erittäin korkea kimmokerroin.

Molybdeenin kimmomoduulin vertailu muiden tulenkestävien metallien (W, Cr, Ta ja Nb) kimmomoduuliin testilämpötiloissa

Molybdeenin ja titaanisirkoniummolybdeenin tyypilliset myötölujuusarvot 0,2 %

Tyypilliset molybdeeni- ja titaani-zirkoniummolybdeenilevyjen vetolujuusarvot jännitysvapaissa ja/tai uudelleenkiteytetyissä olosuhteissa (levyn paksuus: 2 mm)

Molybdeenin, titaanisirkoniummolybdeenin ja uudelleenkiteytetyn molybdeenin lantaanilevyjen vakaan tilan virumisnopeuksien vertailu 1100 asteessa

Molybdeenin, titaanisirkoniummolybdeenin ja uudelleenkiteytetyn molybdeenin lantaanilevyjen vakaan tilan virumisnopeuksien vertailu 1450 asteessa ja 1800 asteessa

 

Kuvaus virumistestin näytemateriaalista:

Tyypilliset myötöraja-arvot 0,2 % molybdeenille, titaanisirkoniummolybdeenille ja molybdeenihafniumkarbiditankoille (halkaisija: 25 mm; jännitysvapaa kunto)

Tyypilliset molybdeenin, titaanisirkoniummolybdeenin ja molybdeenihafniumkarbiditankojen vetolujuusarvot (halkaisija: 25 mm; jännitysvapaa kunto)

Molybdeenin, titaanisirkoniummolybdeenin ja molybdeenihafniumkarbiditankojen lämpötilakovuusarvot (halkaisija: 25 mm; jännitysvapaa kunto)

Optinen mikrokuva molybdeenilevystä (stressistä poistettu)

Optinen mikrokuva molybdeenilevystä (uudelleenkiteytetty)

Optinen mikrovalokuva uudelleenkiteytetystä molybdeenilantaanilevystä

Hauraan sitkeän siirtymälämpötila:

Jos molybdeeni kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan, se menettää haurautensa ja muuttuu sitkeäksi. Lämpötilaa, joka vaaditaan haurauden muuttamiseksi sitkeäksi, kutsutaan haurauden ja sitkeyden siirtymälämpötilaksi. Hauras-muovautuva siirtymälämpötila liittyy moniin tekijöihin, mukaan lukien metallin kemiallinen koostumus ja muodonmuutosaste. Molybdeenin sitkeys heikkenee uudelleenkiteytysasteen kasvaessa. Tämä tarkoittaa, että uudelleenkiteytyslämpötila on ratkaiseva tekijä. Rakenne muuttuu uudelleenkiteytyslämpötilan myötä. Tämä rakeiden uudelleenmuotoilu vähentää molybdeenin lujuutta ja kovuutta ja lisää murtumisen todennäköisyyttä. Muovausprosessista riippuen alkuperäisen rakenteen palauttamiseksi vaaditaan toimenpiteitä, kuten valssausta, taontaa tai vetoa. Uudelleenkiteytyslämpötila riippuu molybdeenin muodonmuutosasteesta ja sen kemiallisesta koostumuksesta. Seostaminen pienillä määrillä oksidihiukkasia (kuten lantaanioksidia) voi lisätä molybdeenin uudelleenkiteytyslämpötilaa ja virumiskestävyyttä. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto emäksisten molybdeenimateriaalien tyypillisistä uudelleenkiteytyslämpötiloista.

Yleensä molybdeenin ja tulenkestävien metallien muodostamisen ja käsittelyn aikana on välttämätöntä ymmärtää täysin tämän materiaaliryhmän erityisominaisuudet. Jos käytetään lastuttomia muovausprosesseja, kuten taivutus tai taittaminen, näitä prosesseja on käytettävä hauraan sitkeän siirtymälämpötilan yläpuolella, jotta varmistetaan, että levyä voidaan käsitellä turvallisesti ilman halkeiluvaaraa. Mitä paksumpi levy, sitä korkeampi lämpötila vaaditaan halkeamattomaan muotoiluun. Molybdeeni soveltuu erittäin hyvin myös leikkaus- ja meistotöihin, jos työkalu on teroitettu oikein ja esilämmityslämpötila on säädetty oikein. Leikkaus onnistuu myös sujuvasti erittäin vahvalla ja tehokkaalla koneella. Jos sinulla on kysyttävää tulenkestävän metallin käsittelystä, käytämme mielellämme vuosien kokemuksemme avuksi.

Molybdeenin ja sen seosten erinomainen kemiallinen kestävyys on herättänyt suurta huomiota kemianteollisuudessa ja lasiteollisuudessa. Molybdeeni on korroosionkestävää, kun ilmankosteus on alle 60 %. Molybdeeni alkaa haalistua vasta korkeammilla kosteustasoilla. Molybdeeni ei ole enää korroosionkestävä emäksissä ja hapettavissa nesteissä yli 100 asteen lämpötiloissa. Sovelluksiin, joissa molybdeeniä käytetään yli 250 asteen kaasujen ja alkuaineiden hapettamiseen, kehitimme Sibor®-suojakerroksen, joka suojaa molybdeeniä hapettumiselta. Lasisulat, vety, typpi, inertit kaasut, metallisulat ja oksidikeramiikka eivät syövytä molybdeeniä edes erittäin korkeissa lämpötiloissa tai syövyttä molybdeenia vähemmän kuin muut metallimateriaalit.

Alla olevassa taulukossa on lueteltu molybdeenin korroosionkestävyysominaisuudet. Ellei toisin mainita, kaikki tiedot koskevat puhtaita liuoksia ilman happea. Pienet kemiallisesti aktiivisten epäpuhtauksien pitoisuudet voivat vaikuttaa merkittävästi molybdeenin korroosionkestävyyteen. Jos sinulla on kysyttävää monimutkaisista korroosioon liittyvistä aiheista, käytämme mielellämme kokemustamme ja omaa korroosiolaboratoriotamme apunasi.

Molybdeenin korroosiokäyttäytyminen

Molybdeenilaippa

Molybdeenityhjiöpinnoitus höyrystysvene

Puhdas molybdeeni litteäpäiset ruuvit mutterit ja pultit

Klikkaa tuotteen nimeä saadaksesi lisätietoja tuotteista!