Penggunaan Molibdenum dalam Industri

Mar 20, 2024 Tinggalkan pesan

Industri besi dan baja
Menurut statistik konsumsi molibdenum di berbagai negara di seluruh dunia, penerapan molibdenum dalam industri baja masih menempati posisi paling penting. Sebagai elemen paduan baja, molibdenum dapat meningkatkan kekuatan baja, terutama kekuatan dan ketangguhan suhu tinggi, meningkatkan ketahanan korosi baja dalam larutan asam-basa dan logam cair, meningkatkan ketahanan aus baja dan meningkatkan kemampuan pengerasan, kemampuan las dan ketahanan panas. Molibdenum adalah elemen pembentuk karbida yang baik yang tidak teroksidasi dalam proses pembuatan baja dan dapat digunakan sendiri atau dalam kombinasi dengan elemen paduan lainnya. Konsumsi molibdenum dalam baja khusus meningkat secara teratur, dan konsumsi molibdenum per ton baja khusus telah mencapai level 0.201 kg.


Molibdenum digunakan dalam berbagai jenis baja tahan karat, baja perkakas, baja kecepatan tinggi, dan baja paduan bersama dengan kromium, nikel, mangan, dan silikon. Baja tahan karat yang terbuat dari baja tahan karat memiliki ketahanan korosi yang baik, yang dapat digunakan untuk pipa baja tahan korosi untuk eksploitasi minyak, dan baja tahan karat dengan molibdenum sekitar 6% juga dapat menggantikan titanium untuk perangkat desalinasi air laut.
Kapal laut, jaringan pipa minyak dan gas lepas pantai. Jenis baja tahan karat ini juga dapat digunakan pada rumah otomotif, peralatan pengolahan limbah, dll. Baja perkakas yang mengandung molibdenum dua kali lebih efisien daripada perkakas tungsten, dengan kinerja yang sangat baik, biaya rendah, dan bobot yang ringan. Baja kecepatan tinggi seri molibdenum memiliki keunggulan ketidakhomogenan karbida, ketahanan aus, ketangguhan yang baik, dan plastisitas yang kuat pada suhu tinggi, dan cocok untuk pembuatan perkakas pembentuk. Baja paduan yang mengandung molibdenum digunakan dalam pembuatan komponen struktural untuk peralatan mesin, kendaraan industri, dan peralatan buldozer. Baja paduan yang mengandung molibdenum dengan struktur perlit halus dalam keadaan digulung merupakan baja penting dalam konstruksi rel dan jembatan.


Molibdenum, sebagai aditif paduan untuk besi, membantu membentuk matriks perlit yang lengkap, yang dapat meningkatkan kekuatan dan ketangguhan besi cor, meningkatkan keseragaman struktur mikro coran besar, dan juga meningkatkan kemampuan pendinginan coran yang telah melalui perlakuan panas. Besi cor abu-abu yang mengandung molibdenum memiliki ketahanan aus yang baik, dan dapat digunakan sebagai roda rem dan bantalan rem untuk kendaraan berat.
Pupuk pertanian: molibdenum merupakan salah satu "unsur jejak" yang dibutuhkan tanaman, yang jumlahnya sekitar 0.5ppm dari bahan kering tanaman, yang sangat diperlukan dan tidak tergantikan. Dalam beberapa tahun terakhir, amonium molibdat telah banyak digunakan sebagai pupuk unsur jejak di dalam dan luar negeri, yang secara signifikan dapat meningkatkan kualitas dan hasil tanaman polong-polongan, hijauan, dan tanaman lainnya. Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa molibdenum mendorong fiksasi nitrogen di udara oleh rhizobia dan organisme pengikat nitrogen lainnya, dan selanjutnya mengubah nitrogen menjadi protein yang dibutuhkan oleh tanaman. Molibdenum juga mendorong penyerapan fosfor oleh tanaman dan memberikan efeknya pada tanaman. Molibdenum juga dapat mempercepat pembentukan dan transformasi karbohidrat pada tanaman, meningkatkan kandungan dan stabilitas klorofil tanaman, dan meningkatkan kandungan vitamin C. Tidak hanya itu, molibdenum juga dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan dan dingin serta ketahanan terhadap penyakit.


Aplikasi pupuk molibdenum ditandai dengan dosis rendah, efek besar dan biaya rendah, yang merupakan langkah penting untuk meningkatkan panen pertanian, terutama panen kedelai. Aplikasi molibdenum yang luas di bidang pertanian juga telah membuka cara baru untuk pemanfaatan air limbah, residu limbah, dan bijih bermutu rendah secara komprehensif di pabrik produksi molibdenum di Tiongkok. Molibdenum elektronik dan listrik memiliki konduktivitas listrik yang baik dan sifat suhu tinggi, terutama koefisien ekspansi termal kaca sangat mirip, dan banyak digunakan dalam pembuatan kawat inti, kawat timah, pengait, braket, batang samping, dan komponen lain dari filamen spiral dalam bola lampu, dan sebagai bahan pendukung gerbang dan anoda dalam tabung elektron. Dalam sirkuit terpadu yang sangat besar, molibdenum digunakan sebagai gerbang semikonduktor oksida logam, dan "efek bimetalik" dapat dihilangkan dengan memasang sirkuit terpadu pada molibdenum. Tabung molibdenum tanpa sambungan yang sangat tipis (sekitar 15 μm) dapat digunakan sebagai dudukan anoda untuk tabung gambar televisi definisi tinggi, yang memiliki 1.125 garis pemindaian gambar, yang dua kali lebih tinggi dari televisi biasa. Cakram molibdenum juga dapat digunakan sebagai substrat dan penyerap panas untuk pelindung panas transistor daya dan penyearah silikon.


Selain penggunaan molibdenum murni dalam industri elektronik modern, paduan Mo-Re dapat digunakan sebagai bahan struktural tabung elektron dan bohlam khusus, dan paduan Mo-50Re dan TZM juga dapat digunakan sebagai elemen struktural katoda termionik dalam tabung gelombang mikro berdaya tinggi dan tabung gelombang milimeter, dengan suhu operasi hingga 1200 derajat dan kerapatan arus hingga 10 ampere/cm2. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa orang telah mengembangkan penambahan unsur-unsur seperti Si, k dan C untuk meningkatkan suhu rekristalisasi dan menghasilkan "kawat molibdenum suhu tinggi". Penambahan unsur tanah jarang yttrium, cerium dan lantanum dalam proses produksi molibdenum oksida dapat secara efektif meningkatkan suhu rekristalisasi dan mengatasi masalah kerapuhan bahan pada suhu tinggi. Kawat molibdenum yang mengandung 0,3% zirkonium dan 0,1% skandium dinitridasi pada suhu 1200 derajat untuk menyebarkan skandium ke seluruh paduan, dan kekuatan tarik kawat molibdenum ini dapat mencapai 1400 juta Pascal pada suhu 20 derajat.
Perkembangan pesat industri cetakan, sehingga teknologi EDM telah digunakan secara luas, kawat molibdenum adalah alat mesin pemotong kawat EDM yang ideal untuk kawat elektroda, dapat memotong berbagai baja dan karbida semen, memproses bentuk bagian yang sangat rumit, stabilitas EDM-nya, dapat secara efektif meningkatkan akurasi cetakan. Di atas adalah dua kawat molibdenum yang paling banyak digunakan, perkembangan industri manufaktur bohlam dan kebangkitan industri manufaktur cetakan dengan pesat. Menurut statistik Asosiasi Penerangan Tiongkok, pada tahun 2001, produksi kawat molibdenum nasional mencapai 3,15 miliar meter, dan output aktual diperkirakan mencapai 4 miliar meter, menghabiskan hampir 800 ton batang molibdenum, yang sangat besar. Di antara mereka, output kawat molibdenum untuk pemotongan kawat melebihi 2 miliar meter, terhitung lebih dari setengah dari jumlah total kawat molibdenum, dan prospek pengembangan pasarnya sangat optimis.


Pseudoalloy tungsten-tembaga banyak digunakan dalam elektroda alat EDM, tetapi dalam beberapa tahun terakhir, penelitian telah dilakukan pada penggunaan molibdenum sebagai pengganti tungsten sebagai elektroda, dan hasilnya menunjukkan bahwa ketahanan korosi elektroda berbasis tungsten dan molibdenum berbeda dengan kandungan tembaga (Kurang dari atau sama dengan 50% berat). Di hadapan pulsa pemanas dan pulsa beban mekanis, ketahanan korosi ini terutama bergantung pada proses kerapuhan, dan suhu transisi ulet-rapuh molibdenum lebih rendah daripada tungsten, sehingga kerapuhannya kecil dan ketahanan korosi lebih kuat. Pseudoalloy molibdenum-tembaga, molibdenum-perak tahan terhadap ablasi dan memiliki konduktivitas listrik yang baik, dan dapat digunakan sebagai kontak untuk sakelar udara, sakelar tegangan tinggi, dan kontaktor. Film komposit molibdenum-tembaga mengikat sejumlah besar partikel molibdenum diskret pada badan tembaga kontinu, memiliki struktur mikro yang seragam, konduktivitas termal dan konduktivitas yang baik, dan dapat digunakan sebagai inti logam di papan sirkuit multilayer.
Baru-baru ini, kami juga telah mengembangkan molibdenum trioksida yang berubah warna, yang berubah warna di bawah cahaya kuat dan dapat dengan mudah dipulihkan, dan dapat digunakan dalam elemen memori optik komputer elektronik dan bahan fotokopi multiguna.


Penyemprotan otomotif
Molibdenum memiliki titik leleh hingga 2620 derajat, dan memiliki kinerja suhu tinggi dan ketahanan korosi yang baik, dan molibdenum memiliki gaya ikat yang kuat dengan baja, sehingga merupakan bahan penyemprotan termal utama dalam produksi suku cadang otomotif. Suku cadang mobil umumnya menggunakan kawat molibdenum penyemprotan api berkecepatan tinggi, perangkat injeksi pencampur gas dari pistol semprot menghasilkan pembakaran gas suhu tinggi, dan ruang pembakaran yang dirancang khusus dan ruang pencampuran injeksi gas membuat kawat molibdenum disemprotkan pada permukaan benda kerja dengan kecepatan yang sangat tinggi sebelum benar-benar meleleh, dan kepadatan molibdenum yang disemprotkan dapat mencapai lebih dari 99%, dan kekuatan ikatan mendekati 10 kg/mm2. Proses ini secara efektif meningkatkan ketahanan aus pada permukaan abrasi dan juga menyediakan permukaan berpori yang dapat diresapi dengan oli pelumas. Ini banyak digunakan dalam industri otomotif untuk meningkatkan kinerja ring piston, ring sinkronisasi, garpu dan komponen usang lainnya, serta untuk memperbaiki poros engkol, rol, poros dan komponen mekanis lainnya yang usang. Menurut data, volume penjualan tahunan kawat molibdenum yang disemprotkan di pasar Eropa dapat mencapai 1,000 ton, konsumsi tahunan Amerika Serikat juga sekitar 600 ton, Jepang juga mengonsumsi 30-40 ton kawat molibdenum setiap tahun, dan kapasitas pasar kawat molibdenum yang disemprotkan di Cina masih kurang dari 30 ton per tahun. Namun, dengan perkembangan industri otomotif Cina, penyemprotan termal roda gigi mobil dan bagian lainnya akan memiliki perkembangan yang besar, dan volume penjualan kawat molibdenum yang disemprotkan akan meningkat secara signifikan.


Elemen suhu tinggi
Kemurnian molibdenum yang tinggi, ketahanan suhu tinggi, dan tekanan uap rendah membuatnya sering digunakan untuk membuat elemen pemanas dan bahan struktural untuk tungku suhu tinggi. Dalam proses produksi molibdenum tungsten dan karbida semen, pemanasan kawat molibdenum sebagian besar digunakan untuk membuat tungku reduksi dan tungku sintering, dan pemanasan batang molibdenum digunakan sebagai elemen pemanas untuk sintering berkelanjutan beberapa produk besi, dan baris pemanas batang molibdenum digantung di kedua sisi tungku dengan kait molibdenum. Jenis tungku ini umumnya merupakan atmosfer reduksi atau atmosfer non-oksidasi, dan kawat molibdenum dapat digunakan untuk mendekati titik leleh dalam hidrogen dan amonia yang terurai, dan hingga 2000 derajat dalam nitrogen. Ketika digunakan di atas 1700 derajat, paduan TZM atau paduan molibdenum lantanum dengan suhu rekristalisasi yang lebih tinggi dan kekuatan yang lebih baik dapat digunakan sebagai elemen pemanas. Molibdenum memiliki ketahanan ablasi yang baik dalam kuarsa cair, dan digunakan sebagai elektroda cair berenergi dalam industri kaca, dengan hanya 7,8 gram yang hilang per ton elektroda molibdenum kaca yang diproduksi, dan masa pakainya dapat mencapai lebih dari satu tahun. Selain digunakan sebagai elektroda, molibdenum juga digunakan sebagai bahan struktural suhu tinggi untuk peleburan kaca, seperti palung pemandu, tabung, wadah peleburan, cerat, dan batang pengaduk untuk peleburan tanah jarang. Penggunaan molibdenum sebagai pengganti platinum dalam tungku penarikan serat kaca memiliki efek yang baik, yang sangat mengurangi biaya produksi. Tungku sintering bahan bakar nuklir yang baru dikembangkan dipanaskan oleh jaring molibdenum, dan pemanas jaring tiga fase ditenun menjadi pemanas jaring tiga fase dengan kawat molibdenum 0,8 mm, dan suhu kerja dapat mencapai 1800-2000 derajat. Selain itu, molibdenum dan paduannya juga dapat digunakan sebagai tungku pengepresan isostatik panas, pelindung panas, perahu sinter dan pelapis uap, magnet SmCo dan bantalan sintering uranium dioksida, termokopel dan selongsong pelindungnya, dll.