Molybdän Mo-Pulver
Molybdän-Mo-Pulver ist ein wichtiges Material mit weitreichenden industriellen und technischen Anwendungen. Dieser maßgebliche Leitfaden enthält detaillierte technische Informationen über Molybdänpulverarten, Zusammensetzung, Eigenschaften, Herstellung, Preise, Lieferanten und Vergleiche mit Alternativen.
Überblick über Molybdän Mo-Pulver
Molybdän ist ein silbrig-weißes Übergangsmetall mit dem chemischen Symbol Mo und der Ordnungszahl 42. In seiner elementaren Form hat Molybdän mit 2.623 °C einen der höchsten Schmelzpunkte unter den reinen Elementen. Zu den wichtigsten Eigenschaften von Molybdänpulver gehören:
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Inhaltsübersicht
Molybdän Mo-Pulver ist ein wichtiges Material mit weitreichenden industriellen und technischen Anwendungen. Dieser maßgebliche Leitfaden enthält detaillierte technische Informationen über Molybdänpulverarten, Zusammensetzung, Eigenschaften, Herstellung, Preise, Lieferanten und Vergleiche mit Alternativen.
Überblick über Molybdän Mo-Pulver
Molybdän ist ein silbrig-weißes Übergangsmetall mit dem chemischen Symbol Mo und der Ordnungszahl 42. In seiner elementaren Form hat Molybdän mit 2.623 °C einen der höchsten Schmelzpunkte unter den reinen Elementen. Zu den wichtigsten Eigenschaften von Molybdänpulver gehören:
- Hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen
- Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
- Hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit
Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich Molybdän für viele Hochtemperaturanwendungen. Der Zusatz von Molybdänpulver erhöht die Festigkeit, Härtbarkeit und Korrosionsbeständigkeit von legiertem Stahl.
Tabelle 1: Molybdän-Pulvertypen
| Typ | Beschreibung |
|---|---|
| Reines Molybdän | 99,95% reines Molybdän |
| Molybdän-Legierungen | Legierung mit anderen Elementen wie Lanthanoxid oder Titancarbid |
| Beschichtetes Molybdän | Beschichtet mit Nickel, Kupfer oder anderen Metallen |
| Nanostrukturiertes Molybdän | Ultrafeinkörniges Pulver mit Nanometer-Korngrößen |
Tabelle 2: Zusammensetzung des Molybdänpulvers
| Element | Gewicht % |
|---|---|
| Molybdän (Mo) | ≥ 99.95% |
| Sauerstoff (O) | ≤ 0,005% |
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0,005% |
| Stickstoff (N) | ≤ 0,005% |
| Eisen (Fe) | ≤ 0,002% |
Eigenschaften von Molybdänpulver
Molybdänpulver besitzt eine Reihe nützlicher physikalischer, mechanischer, thermischer und elektrischer Eigenschaften, die es für Hochtemperaturanwendungen geeignet machen.
**Tabelle 3: Eigenschaften von Molybdän-Pulver **
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Dichte | 10,22 g/cm3 |
| Schmelzpunkt | 2,623°C |
| Wärmeleitfähigkeit | 138 W/m.K |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 5,7 Mikroohm.cm |
| Elastizitätsmodul | 329 GPa |
| Querkontraktionszahl | 0.31 |
| Mohs-Härte | 5.5 |
Einige bemerkenswerte Eigenschaften von Molybdänpulver:
- Behält seine Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen bis zu 1.600°C bei
- Geringster Wärmeausdehnungskoeffizient aller Metalle
- Versprödet nicht wie Wolfram bei hohen Temperaturen
- Widersteht Angriffen durch geschmolzene Metalle oder Schlacke
Eigenschaften von Molybdän-Pulver
Molybdänpulver ist in verschiedenen Größenordnungen, Formen und Reinheitsgraden erhältlich und kann in verschiedene Formen gepresst werden.
Tabelle 4: Arten und Eigenschaften von Molybdänpulver
| Typ | Partikelform | Partikelgröße | Reinheit | Dichte |
|---|---|---|---|---|
| Zerstäubtes Pulver | Abgerundet unregelmäßig | 15-150 μm | 99.95% | kann >96% der theoretischen Dichte erreichen |
| Gemahlenes Pulver | Eckig, unregelmäßig | 1-10 μm | 99.95% | geringere Grün- und Sinterdichte als bei der Zerstäubung |
| Legierungspulver | Abgerundet oder eckig | 5-250 μm | Balance Mo | nahezu volle Dichte |
| Nano-Pulver | Sphärisch | Unter 100 nm | 99.98% | vollständig dichte Nanostruktur |
| Granulat | Abgerundet | 2 mm Durchschnitt | Tech Grade: 98% | lose Verpackung zum Pressen |
Tabelle 5: Pulververdichtung und Sinterung
| Methode | Beschreibung | Tätigkeit |
|---|---|---|
| Pressen und Sintern | Pulver in Form bringen und durch Sintern bei hoher Temperatur verdichten | Üblicherweise zur Herstellung von Teilen verwendet |
| Metall-Spritzgießen (MIM) | Pulver mit Bindemittel mischen, in die Form spritzen, entbindern und sintern | Komplexe und Netzformfähigkeit |
| Additive Fertigung | Selektives Laserschmelzen (SLM), Binder Jetting | Komplexe Geometrien, kundenspezifische Teile |
| Heiß-Isostatisches Pressen (HIP) | Wärme und isostatischen Druck anwenden | Beseitigung von Porosität, Erhöhung der Kohäsionsfestigkeit |
Tabelle 6: Lieferformen von Molybdänpulver
| Formular | Beschreibung |
|---|---|
| Pulver | Sphärische, unregelmäßige und kantige Partikel in verschiedenen Größenbereichen |
| Granulat | Grobes Pulver, das zu größeren festen Stücken gepresst wird |
| Pasten | In einem dicken Medium suspendierte Pulver zum Bedrucken oder Beschichten |
| Schlämme | Feine Pulver, suspendiert in einem flüssigen Medium |
| Bänder | Zusammengehaltene Pulver in Form von dünnen, flexiblen Folien |
Anwendungen von Molybdän Mo-Pulver
Molybdänpulver wird aufgrund seiner Hochtemperaturfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit in großem Umfang verwendet. Einige wichtige Anwendungen sind:
Tabelle 7: Anwendungen von Molybdänpulver nach Branchen
| Industrie | Anwendungen |
|---|---|
| Metallurgie | Legierungselement in Stählen, Superlegierungen, Wolfram-Schwerlegierungen zur Erhöhung von Festigkeit und Härte |
| Elektrotechnik und Elektronik | Kathodenplattenmaterial in Röntgenröhren, Elektrodenmaterial in Vakuumröhren |
| Luft- und Raumfahrt | Raketendüsen, Turbinenschaufeln, Hitzeschilde und andere Komponenten für extreme Umweltbedingungen |
| Industriell | Ofenwicklungen, Heizelemente, Schweißelektroden |
| Chemisch | Katalysatoren für die Erdölraffination, Entschwefelungsanwendungen |
| Glas | Entgasungsstangen, Rührwerkskomponenten, Durchflussregelungselemente |
| Pharmazeutische | Behälter und Werkzeuge für hochkorrosive Prozesse |
Tabelle 8: Vergleich mit alternativen Materialien
| Parameter | Molybdän | Wolfram | Tantal | Rhenium |
|---|---|---|---|---|
| Dichte | 10,22 g/cc | 19,25 g/cc | 16,6 g/cc | 21,02 g/cc |
| Schmelzpunkt | 2623°C | 3422°C | 2996°C | 3180°C |
| Festigkeit bei hoher Temperatur | Ausgezeichnet | Schlechte Duktilität >400°C | Schlecht >1200°C | Ausgezeichnet |
| Wärmeleitfähigkeit | 138 W/m-K | 173 W/m-K | 57 W/m-K | 48 W/m-K |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 5,7 μΩ-cm | 5,5 μΩ-cm | 13,5 μΩ-cm | 18,7 μΩ-cm |
| Oxidationsbeständigkeit | Mäßig | Schlecht | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet |
| Kosten | Mäßig | Hoch | Sehr hoch | Sehr hoch |
Vorteile von Molybdänpulver:
- Stärker dehnbar und weniger anfällig für Versprödung bei hohen Temperaturen als Wolfram
- Höhere Festigkeit als Tantal oder Rhenium bei extremen Temperaturen über 1600°C
- Geringere Dichte als Wolfram und Rhenium
- Bessere Wärmeleitfähigkeit als Tantal und Rhenium
- Niedrigere Rohstoffkosten als Tantal oder Rhenium
Beschränkungen von Molybdänpulver:
- Im Vergleich zu Wolfram, Tantal oder Rhenium in stark oxidierenden Atmosphären weniger thermisch stabil
- Reaktiver als Tantal und erfordert in einigen oxidierenden Umgebungen Schutzbeschichtungen
- Anfällig für Kornvergröberung und Kriechen oberhalb der Rekristallisationstemperatur
Molybdän-Pulver Spezifikationen
Molybdän-Metallpulver ist durch Spezifikationen genormt, die akzeptable Prüfverfahren und Werte für Parameter wie Reinheit, Partikelgrößenverteilung, Kristallstruktur, scheinbare Dichte und Morphologie festlegen.
Tabelle 9: Allgemeine Spezifikationen für Molybdänpulver
| Standard | Beschreibung | Region |
|---|---|---|
| ASTM B391 | Standardspezifikation für Molybdän-Metallpulver | Global |
| AMS 7409 | Molybdänpulver zerstäubt | US Luft- und Raumfahrt |
| PS/MW P3 | Reines Molybdänpulver | UK |
| GB/T 6397 | Molybdän-Metallpulver-Typen | China |
Die Spezifikationen decken kritische Qualitätsmerkmale ab und legen Grenzwerte fest wie:
- Gehalt an Sauerstoff, Kohlenstoff und anderen Verunreinigungen
- Form und Größenverteilung der Partikel
- Klopfdichte und Schüttdichte
- Mikrostruktur des Pulvers und Fehlergrenzen
- Siebanalyse bei größeren Pulvern und Granulaten
In den Spezifikationen können Prüfungen mit standardisierten Verfahren vorgeschrieben sein, z. B. Durchflussanalyse, optische Mikroskopie, Pyknometrie zur Messung der tatsächlichen Dichte usw. Die Kunden legen oft zusätzliche Kriterien fest, die auf die Bedürfnisse der Anwendung zugeschnitten sind.
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Hier ist die Fortsetzung des 10.000 Wörter umfassenden Artikels über Molybdän-Mo-Pulver:
Herstellung von Molybdän-Pulver
Die Herstellung von Molybdänpulver umfasst die Gewinnung von Molybdänerz, die Verarbeitung und Umwandlung in Molybdänoxid technischer Qualität, die Reduktion zu Metallpulver und die Herstellung der endgültigen physikalischen Form.
Tabelle 10: Die wichtigsten Prozesse bei der Herstellung von Molybdänpulver
| Schritt | Beschreibung | Wichtige Details |
|---|---|---|
| Bergbau | Gewinnung von Molybdänit-Erz, das Molybdändisulfid enthält | Molybdän kommt in der Natur selten als reines Metall vor. |
| Braten | Erhitzen von Molybdänitkonzentrat zur Umwandlung von MoS2 in Molybdänoxid | Temperaturen von 500-600°C in Gegenwart von Sauerstoff |
| Klärung | Lösungs- und Fällungsschritte zur Reinigung von Molybdänoxid auf ≥99,95% | Entfernung von Verunreinigungen wie Phosphor, Blei, Nickel |
| Ermäßigung | Verwendung von Wasserstoff zur Reduktion von gereinigtem MoO3 zu Molybdänmetallpulver | Temperaturen um 1050°C unter Wasserstoffatmosphäre |
| Zerstäubung | Metallothermisches Verfahren zur Herstellung von kugelförmigem Pulver | Reaktion mit Kalium oder Magnesium bei ~1800°C, Wasserverdüsung |
| Siebung | Pulver in Größenfraktionen klassifizieren | Anpassung der Partikelgrößen an die Anwendung |
| Mischen | Zusammensetzung durch Beimischung von Legierungselementen abstimmen | Erfüllung der chemischen Spezifikationen |
**Tabelle 11: Methoden der Pulverherstellung **
| Methode | Beschreibung | Typischer Größenbereich | Morphologie-Optionen |
|---|---|---|---|
| Zerstäubung | Geschmolzener Metallstrom, der in Tröpfchen zerfällt, die sich zu Pulver verfestigen | 5 μm bis 150 μm | Überwiegend kugelförmig |
| Fräsen | Mechanische Zerkleinerung von Molybdänmetall | <10 μm | Unregelmäßige, kantige Partikel |
| Chemisch | Ausfällung von Partikeln aus der Lösung | Ultrafeines Nanopulver | Sphärische Morphologie des Pulvers |
| Plasma-Sphäroidisierung | Umschmelzen von unregelmäßigem Pulver mit Hilfe eines Plasmas | 45-150 μm | Abgerundete sphäroidische Partikel |
Tabelle 12: Herstellung von druckfertigem Pulver
| Methode | Beschreibung | Typische Größe | Verwenden Sie |
|---|---|---|---|
| Körnung | Pulver zu größeren Körnern verdichten | 0,5-6 mm Durchmesser | Ermöglicht automatisiertes Pressen und Handling |
| Verkapselung | Beschichtung von Partikeln mit Stearaten zur Schmierung | Unter 150 μm | Verbessert Pulverfluss und Formfüllung |
| Mischen | Gemischt mit Bindemitteln und Schmiermitteln | K.A. | Fertige Vormischung zum Pressen in Form |
Lieferanten und Preisgestaltung
Molybdänpulver wird von Spezialherstellern geliefert, die kleine Mengen für die Forschung bis hin zu großen Mengen für die Industrie liefern können.
Tabelle 13: Globale Hersteller und Zulieferer
| Unternehmen | Standort | Produktionskapazitäten |
|---|---|---|
| Climax Molybdän | US | Größter Molybdänförderer, integrierter Hersteller vom Abbau bis zum fertigen Pulver |
| Ausbeuter Molybdän | China | Reines Pulver und Molybdän-Legierungen |
| Plansee-Gruppe | Österreich | Hochreine und legierte Molybdän- und Wolframpulver |
| Midwest-Wolfram | US | Wolfram-, Molybdän- und Tantal-Pulver |
| Edgetech Industrien | US | Kundenspezifisches kugelförmiges, gereinigtes und legiertes Molybdän |
Tabelle 14: Preise für Molybdän-Pulver
| Typ | Reinheit | Preisspanne |
|---|---|---|
| Standard Mo | 99-99.5% | $25-50 pro kg |
| Hohe Reinheit | 99.95%+ | $50-150 pro kg |
| Legierungspulver | k.A. | $50-500 pro kg |
| Nano-Pulver | 99.8%+ | $100-2000 pro kg |
Die Preise variieren je nach:
- Reinheitsgrad
- Pulvermorphologie: kugelförmig, unregelmäßig, kantig
- Herstellungsverfahren: zerstäubt, gefräst, legiert
- Partikelgrößenverteilung
- Mengen- und Mengenrabatte beim Kauf
FAQ
F: Wofür wird Molybdänpulver verwendet?
A: Es wird hauptsächlich als Legierungszusatz verwendet, um die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Stählen und anderen Legierungen zu erhöhen, in elektronischen Bauteilen aufgrund seiner thermischen/elektrischen Eigenschaften und in Hochtemperaturanwendungen wie der Luft- und Raumfahrt, der Glasherstellung und in Industrieöfen, wo es Hitze und Korrosion widersteht.
F: Ist Molybdänpulver giftig?
A: Elementares Molybdän und Molybdänpulver werden im Allgemeinen nicht als giftig angesehen. Einige Molybdänverbindungen können jedoch potenziell toxisch sein. Bei der Handhabung und Verarbeitung des Pulvers sollten entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.
F: Was sind die Inhaltsstoffe von Molybdänlegierungspulver?
A: Zu den üblichen Legierungselementen gehören Lanthanoxid, Titan, Zirkonium, Kohlenstoff, Bor, Chrom, Silizium, Nickel, Eisen oder Kombinationen davon. Durch Legieren können Eigenschaften wie Hochtemperaturfestigkeit, Kriechfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit usw. verbessert werden.
F: Was ist der Unterschied zwischen Molybdän- und Wolframpulver?
A: Der Hauptunterschied besteht darin, dass Molybdän bei extremen Temperaturen über 1600 °C unter nicht oxidierenden Bedingungen eine höhere Festigkeit und Duktilität aufweist, während Wolfram bei niedrigeren Temperaturen spröder ist, aber in stark oxidierenden Umgebungen eine bessere chemische Stabilität aufweist.
F: Erfordert Molybdänpulver eine besondere Lagerung?
A: Es sollten versiegelte Behälter verwendet werden, um Oxidation und Kontamination während der Lagerung und Handhabung zu verhindern. Argon- oder Vakuumverpackungen eignen sich am besten für die Langzeitlagerung.
F: Wie hoch ist das Recyclingpotenzial von Molybdänpulver?
A: Molybdänpulver kann leicht aus Schrott und molybdänhaltigen Legierungen recycelt werden, wobei Rückgewinnungsraten von über 90% erreicht werden können. Damit ist es nachhaltiger als seltene Metalle wie Tantal oder Wolfram.
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