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鉬的用途及應(yīng)用領(lǐng)域?

作者:Anita 發(fā)布時(shí)間: 2022-11-21 13:24:26

簡(jiǎn)介:】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,而凡含有鉬的鋼又占了世界粗鋼產(chǎn)量的1/10
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
不銹鋼

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,而凡含有鉬的鋼又占了世界粗鋼產(chǎn)量的1/10

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

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?xì)饩陀途懈g嚴(yán)重的地方、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、海洋設(shè)備、化工設(shè)備等等

2、鉬及鉬基合金

它們用量約占世界鉬總耗量的6%。鉬熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高,高溫強(qiáng)度好,抗摩耐腐蝕,熱傳導(dǎo)率大,熱膨脹系數(shù)小,淬透性好等優(yōu)點(diǎn),使它在宇航、兵器、電子、化工等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用

回收衛(wèi)星重返大氣層時(shí),必須克服熱氣流沖刷。因此要求能承受振動(dòng)、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(jī)的固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管,火箭的鼻錐、飛行器的前緣、方向舵,防熱屏、蜂窩結(jié)構(gòu)等

3、鉬化工制品

此項(xiàng)約占鉬總耗量的10%,其中約一半是作潤(rùn)滑劑,其次還有催化劑、顏料、防蝕劑、試劑等

1)潤(rùn)滑劑:高純度二硫化鉬粉以溫度適應(yīng)范圍廣,抗重荷、耐直空、防輻射……等優(yōu)點(diǎn)被譽(yù)為固體潤(rùn)滑之王而廣泛應(yīng)用

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(guó)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

3)顏料:當(dāng)今世界最常用無機(jī)黃顏料鉻黃和鎘黃。鉛、鉻、鎘都有很高毒性.在環(huán)境保護(hù)呼聲中,無毒顏料的研制很重要

4)微量化肥:植物有機(jī)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(yíng)養(yǎng)要素而開始受到人們注意

5)其他:黑色鉬膜作太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的暗鏡.對(duì)于有效的光熱太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換來說,需要高的太陽(yáng)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

鉬的應(yīng)用概況

鉬在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用居首要地位,占鉬總消耗量的80%左右,其次是化工領(lǐng)域,約占10%。此外,鉬也被用于電氣和電子技術(shù)、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,約占總消耗量的10%左右。

合金領(lǐng)域

鉬在鋼鐵領(lǐng)域的消費(fèi)量最大,主要用于生產(chǎn)合金鋼(約占鉬在鋼鐵消耗總量中的43%)、不銹鋼(約23%)、工具鋼和高速鋼(約8%)、鑄鐵和軋輥(約6%)。鉬大部分是以工業(yè)氧化鉬壓塊后直接用于煉鋼或鑄鐵,少部分則先熔煉成鉬鐵,然后再用于煉鋼。鉬作為鋼的合金元素具有以下優(yōu)點(diǎn):提高鋼的強(qiáng)度和韌性;提高鋼在酸堿溶液和液態(tài)金屬中的抗腐蝕性;提高鋼的耐磨性;改善鋼的淬透性、焊接性和耐熱性。例如,含鉬量為4%-5%的不銹鋼往往用于諸如海洋設(shè)備、化工設(shè)備等侵蝕、腐蝕比較嚴(yán)重的地方。

以鉬為基體加入其他元素(如鈦、鋯、鉿、鎢及稀土元素等)構(gòu)成有色合金,這些合金元素不僅對(duì)鉬合金起到固溶強(qiáng)化和保持低溫塑性的作用,而且還能形成穩(wěn)定的、彌散分布的碳化物相,提高合金的強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。鉬基合金因?yàn)榫哂辛己玫膹?qiáng)度、機(jī)械穩(wěn)定性、高延展性而被用于高發(fā)熱元件、擠壓磨具、玻璃熔化爐電極、噴射涂層、金屬加工工具、航天器的零部件等。

化工領(lǐng)域

潤(rùn)滑劑:二氧化鉬是一種良好的固體潤(rùn)滑劑,因?yàn)樗哪Σ料禂?shù)很低,屈服強(qiáng)度很高,能在真空和各種超低溫、高溫下正常使用,因而被廣泛應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)、齒輪、模具、航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域。

催化劑:鉬的化合物是用途最廣的催化劑之一,被廣泛應(yīng)用到化學(xué)、石油、塑料、紡織等行業(yè)。例如:二硫化鉬具有抗硫性質(zhì),可以在一定條件下催化一氧化碳加氫制取醇類物質(zhì),是很有前景的C1化學(xué)催化劑;鉬與鈷、鎳結(jié)合用作石油提煉預(yù)處理的催化劑。其他常見的含鉬催化劑有:二硫化鉬、氧化鉬、鉬酸鹽、仲鉬酸銨等。

顏料:鉻黃和鎘黃為當(dāng)今世界最常用無機(jī)黃顏料,但是鉛、鉻、鎘都有毒,而鉬黃不僅無毒,還具有鮮艷的色澤,光、熱穩(wěn)定性也好,因而被用于顏料和墨水、塑料、橡膠產(chǎn)品及陶瓷中。

有機(jī)聚合物的阻燃劑和消煙劑:在鹵代聚脂中加入3%-4%的三氧化鉬,可使臨界氧指數(shù)提高3%-4%,燃燒時(shí)碳的生成量增加4%左右,使煙霧量減少3%。

緩蝕劑:鉬酸鹽毒性非常低,對(duì)添加在緩蝕劑中的有機(jī)添加劑的腐蝕性很弱,常用在空調(diào)冷卻水和加熱系統(tǒng)的構(gòu)造中,防止低碳鋼被腐蝕。

電子電氣領(lǐng)域

鉬具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫性,熱膨脹系數(shù)與玻璃相近,被廣泛用于制造螺旋燈絲的芯線、引出線及掛鉤等部件。此外,鉬絲也是理想的電火花線切割機(jī)床用電極絲,能切割各種鋼材和硬質(zhì)合金,其放電加工穩(wěn)定,能有效提高模具精度。

單層的輝鉬材料具有良好的半導(dǎo)體特性,有些性能超過現(xiàn)在廣泛使用的硅和石墨烯,很有可能成為下一代半導(dǎo)體材料。美國(guó)加州納米技術(shù)研究院已經(jīng)成功使用MoS2制造出了輝鉬基柔性微處理芯片,這個(gè)微芯片只有同等硅基芯片的20%大小,功耗極低,而輝鉬制成的晶體管在待機(jī)情況下的功耗為硅晶體管的十萬分之一,而且比同等尺寸的石墨烯電路更加廉價(jià),其電路也有很強(qiáng)的柔性,極薄,可以附著在人體皮膚之上。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

鉬是人體必需的微量元素之一,也是多種酶的組成部分,在機(jī)體的主要功能是參與硫、鐵、銅之間的相互反應(yīng)。適量的鉬能夠促進(jìn)人體發(fā)育,增強(qiáng)氧在體內(nèi)的儲(chǔ)留下,抑制腫瘤,維護(hù)心肌的能量代謝,保護(hù)心肌,而鉬的缺乏會(huì)導(dǎo)致齲齒、腎結(jié)石、克山病、大骨節(jié)病、食道癌等疾病,因而鉬也被用于醫(yī)藥中,如鉬酸銨這種藥就主要用于長(zhǎng)期依賴靜脈高營(yíng)養(yǎng)的患者。

畜牧領(lǐng)域

鉬的生物學(xué)作用主要是依靠作為動(dòng)物體內(nèi)某些含鉬酶類的組成成分,間接影響酶的生物學(xué)活性來實(shí)現(xiàn)的。除此之外,鉬元素在反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)代謝中發(fā)揮著特殊的作用,一方面,鉬作為反芻動(dòng)物瘤胃微生物硝酸鹽氧化酶的組成成分,直接參與瘤胃中飼料硝酸鹽的轉(zhuǎn)化,另一方面,鉬作為硫酸鹽氧化酶的輔助因子對(duì)瘤胃微生物有刺激作用,這有助于反芻動(dòng)物對(duì)粗纖維類物質(zhì)的消化,進(jìn)而促進(jìn)反芻動(dòng)物的生長(zhǎng)。所以,當(dāng)牧草和飼料中鉬元素含量不足時(shí),就需要按照嚴(yán)格的營(yíng)養(yǎng)需要和工藝技術(shù)要求,將鉬元素添加劑加入飼料中,達(dá)到滿足動(dòng)物需要的目的,最常見的例子就是在奶牛飼料中添加10mg/d的鉬。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

鉬為植物體內(nèi)必須的“微量元素”之一,缺鉬會(huì)影響植物正常生長(zhǎng)。作為植物生長(zhǎng)所必須的微量元素,鉬不僅能促進(jìn)植物對(duì)磷的吸收,還能加速植物體內(nèi)醇類的形成與轉(zhuǎn)化,提高植物葉綠素和維生素丙的含量,提高植物的抗旱、抗寒以及抗病能力。鑒于鉬對(duì)植物的重要性,很多國(guó)家已經(jīng)開始生產(chǎn)和使用含鉬的微量肥料

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