Wat zijn de eigenschappen van molybdeen?

Molybdeen behoort tot de groep van metalen met een hoog smeltpunt (ook wel vuurvaste metalen genoemd). Vuurvaste metalen zijn metalen met een hoger smeltpunt dan platina (1772 graden). Bij vuurvaste metalen is de bindingsenergie van individuele atomen bijzonder hoog. Vuurvaste metalen hebben ook hoge smeltpunten, lage dampspanning, goede stabiliteit bij hoge temperaturen en een hoge elasticiteitsmodulus in materialen op basis van molybdeen en materialen op basis van wolfraam. Ook dit type metaal heeft typische eigenschappen zoals een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en een hoge dichtheid. Molybdeen bevindt zich in dezelfde groep als wolfraam in het periodiek systeem, wat betekent dat de twee metalen vergelijkbare fysische en chemische eigenschappen hebben. Molybdeen en wolfraam hebben beide ook een uitstekende thermische geleidbaarheid. Het verschil is dat molybdeen gemakkelijk vervormt bij aanzienlijk lagere temperaturen, waardoor het gemakkelijker te bewerken is dan wolfraam. Molybdeen heeft een zeer uitgebalanceerd scala aan eigenschappen, waardoor het een echte alleskunner is.

Verdampingssnelheid van vuurvaste metalen

Dampspanning van vuurvaste metalen

Temperatuurafhankelijke lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt van molybdeen en titaniumzirkoniummolybdeen

Temperatuurafhankelijke thermische geleidbaarheid van molybdeen en titaniumzirkoniummolybdeen

Soortelijke warmte van molybdeen en titaniumzirkoniummolybdeen

Weerstand van titanium, zirkonium, molybdeen en molybdeen/herkristalliseerd molybdeenlanthaan

Vuurvaste metalen hebben over het algemeen kleinere thermische uitzettingscoëfficiënten en hogere dichtheden. Hetzelfde geldt voor molybdeen. Het materiaal heeft ook een hoge thermische geleidbaarheid en een lage elektrische weerstand. Er is een sterke bindingsenergie tussen molybdeenatomen en de elasticiteitsmodulus is hoger dan die van veel metalen. De thermofysische eigenschappen van molybdeen veranderen met de temperatuur.

Temperatuurafhankelijke lineaire thermische uitzettingscoëfficiënten van molybdeen en wolfraam

Soortelijke warmte van molybdeen en wolfraam

Temperatuurafhankelijke emissiviteitswaarden voor molybdeen

 

 

 

Grafiek met een samenvatting van de temperatuurafhankelijke emissiviteitswaarden van molybdeen (weergegeven als rode verstrooiingsband). Experimentele metingen van de emissiviteit van Plansee-monsters onder typische leveringsomstandigheden zijn te vinden aan de bovenkant van de verstrooiingsband.

De soortelijke weerstand ρ (rho) van een materiaal is het omgekeerde van zijn elektrische geleidbaarheid. Hoe hoger de waarde van de soortelijke weerstand van een materiaal, hoe slechter de elektrische geleidbaarheid ervan. De weerstand ρ wordt gemeten in Ωmm²/m. Verschillende metalen hebben verschillende weerstanden. Zilver heeft bijvoorbeeld een soortelijke weerstand van {{0}}.016 Ωmm²/m en titanium heeft een soortelijke weerstand van 0.427 Ωmm²/m. De temperatuur, legeringselementen, onzuiverheden en defecten van elk materiaal zullen een sterke invloed hebben op de soortelijke weerstand. Onze hoogwaardige materialen molybdeen en wolfraam hebben een zeer lage soortelijke weerstand: ongeveer 0.05 Ωmm²/m bij kamertemperatuur; zelfs minder dan 0,5 Ωmm²/m bij 1500 graden. Onze metalen zijn daarom bij uitstek geschikt voor gebruik als elektrische contacten en coatingmaterialen. Omdat molybdeen en wolfraam een ​​kubisch rooster hebben, is de soortelijke weerstand in alle kristallografische richtingen hetzelfde. Grafiek Lijndiagram met 2 lijnen. Bekijk als gegevenstabel, grafiek De grafiek heeft 1 X-as die temperatuur [graad] weergeeft. Gegevens variëren van 0 tot 3369,33. Het diagram heeft 1 Y-as die de specifieke elektrische weerstand [(Ω⋅mm2)/m] weergeeft. Gegevens variëren van 0,0422192 tot 1,16871. Einde van interactieve grafiek. Weerstand van molybdeen en wolfraam Vergroot grafiek Lijndiagram met 2 lijnen. Bekijk als gegevenstabel, grafiek De grafiek heeft 1 X-as die temperatuur [graad] weergeeft. Gegevens variëren van 25,4 tot 801. Het diagram heeft 1 Y-as die de thermische geleidbaarheid [W/m⋅K)] weergeeft. Gegevens variëren van 116.8677848 tot 174.1113248.

Weerstand van molybdeen en wolfraam

Temperatuurafhankelijke thermische geleidbaarheid van molybdeen en wolfraam

Met een smeltpunt tot wel 2620 graden behoudt molybdeen zijn sterkte en kruipweerstand, zelfs bij hoge temperaturen. Hoe hoger de mate van vormgeving van het materiaal, hoe groter de verbetering van de sterkte van molybdeen. Vergeleken met andere metalen neemt de ductiliteit van molybdeenmaterialen ook toe met de mate van vorming. We voegen renium toe als legeringselement, wat niet alleen de ductiliteit van molybdeen kan verbeteren, maar ook de bros-ductiele overgangstemperatuur kan verlagen. We gebruiken ook titanium, zirkonium, hafnium, koolstof en zeldzame aardoxiden als legeringsingrediënten om toe te voegen aan molybdeenmaterialen. Dit betekent dat we een breed scala aan materialen kunnen creëren met een zeer gedefinieerd scala aan eigenschappen. Vergeleken met andere metalen hebben molybdeen en zijn legeringen een sterke bindingsenergie tussen molybdeenatomen, waardoor ze een zeer hoge elasticiteitsmodulus hebben.

Vergelijking van de elastische modulus van molybdeen met de elastische modulus van andere vuurvaste metalen (W, Cr, Ta en Nb) bij testtemperaturen

Typische waarden voor de vloeigrens voor molybdeen en titaniumzirkonium Molybdeen 0,2%

Typische treksterktewaarden voor molybdeen- en titaniumzirkonium-molybdeenplaten in spanningsarme en/of herkristalliseerde omstandigheden (plaatdikte: 2 mm)

Vergelijking van steady-state kruipsnelheden van molybdeen-, titaniumzirkonium-molybdeen en herkristalliseerde molybdeen-lanthaanplaten bij 1100 graden

Vergelijking van de kruipsnelheden in stabiele toestand van molybdeen-, titaniumzirkonium-molybdeen- en herkristalliseerde molybdeen-lanthaanplaten bij 1450 graden en 1800 graden

 

Beschrijving van de materialen voor de kruiptestmonsters:

Typische waarden voor de vloeigrens van 0,2% voor molybdeen-, titanium-zirkonium-molybdeen- en molybdeen-hafniumcarbidestaven (diameter: 25 mm; spanningsarme toestand)

Typische treksterktewaarden voor molybdeen-, titanium-zirkonium-molybdeen- en molybdeen-hafniumcarbidestaven (diameter: 25 mm; spanningsarme toestand)

Temperatuurhardheidswaarden van molybdeen-, titanium-zirkonium-molybdeen- en molybdeen-hafniumcarbidestaven (diameter: 25 mm; spanningsarme toestand)

Optische microfoto van molybdeenplaat (spanningsvrij)

Optische microfoto van molybdeenplaat (herkristalliseerd)

Optische microfoto van geherkristalliseerd vel molybdeenlanthaan

Bros-ductiele overgangstemperatuur:

Bij verhitting tot een bepaalde temperatuur verliest molybdeen zijn brosheid en wordt het taai. De temperatuur die nodig is om brosheid om te zetten in taaiheid wordt de bros-ductiele overgangstemperatuur genoemd. De bros-ductiele overgangstemperatuur houdt verband met vele factoren, waaronder de chemische samenstelling en de mate van vervorming van het metaal. De ductiliteit van molybdeen neemt af met toenemende mate van herkristallisatie. Dit betekent dat de herkristallisatietemperatuur een beslissende factor is. De structuur verandert met de herkristallisatietemperatuur. Deze korrelhermodellering vermindert de sterkte en hardheid van molybdeen en vergroot de kans op breuk. Afhankelijk van het vormproces zijn bewerkingen als walsen, smeden of trekken nodig om de oorspronkelijke structuur te herstellen. De herkristallisatietemperatuur hangt af van de mate van vervorming van molybdeen en de chemische samenstelling ervan. Doping met kleine hoeveelheden oxidedeeltjes (zoals lanthaanoxide) kan de herkristallisatietemperatuur en de kruipweerstand van molybdeen verhogen. De onderstaande tabel vat typische herkristallisatietemperaturen voor basische molybdeenmaterialen samen.

Over het algemeen is het tijdens de vorming en verwerking van molybdeen en vuurvaste metalen noodzakelijk om de speciale eigenschappen van deze groep materialen volledig te begrijpen. Als er spaanloze vormprocessen zoals buigen of vouwen worden toegepast, moeten deze processen boven de bros-ductiele overgangstemperatuur worden toegepast om ervoor te zorgen dat de plaat veilig kan worden verwerkt zonder risico op scheuren. Hoe dikker de plaat, hoe hoger de temperatuur die nodig is voor scheurvrij vormen. Molybdeen is ook zeer geschikt voor snij- en stansbewerkingen, mits het gereedschap goed is geslepen en de voorverwarmtemperatuur goed is afgesteld. Ook het zagen kan soepel worden uitgevoerd met een oersterke en krachtige machine. Als u vragen heeft over de verwerking van vuurvaste metalen, helpen wij u graag verder met onze jarenlange ervaring.

De uitstekende chemische bestendigheid van molybdeen en zijn legeringen heeft veel aandacht getrokken van de chemische gemeenschap en de glasindustrie. Molybdeen is corrosiebestendig bij een luchtvochtigheid lager dan 60%. Molybdeen zal pas verkleuren bij een hogere luchtvochtigheid. Molybdeen is niet langer corrosiebestendig in alkalische en oxiderende vloeistoffen bij temperaturen boven de 100 graden. Voor toepassingen waarbij molybdeen wordt gebruikt bij oxiderende gassen en elementen boven de 250 graden, hebben we de Sibor® beschermlaag ontwikkeld, die het molybdeen beschermt tegen oxidatie. Glassmelt, waterstof, stikstof, inerte gassen, metaalsmelt en oxidekeramiek corroderen molybdeen niet, zelfs niet bij zeer hoge temperaturen, en corroderen molybdeen minder dan andere metalen materialen.

De onderstaande tabel geeft een overzicht van de corrosieweerstandseigenschappen van molybdeen. Tenzij anders vermeld, gelden alle specificaties voor zuivere oplossingen zonder zuurstof. Kleine concentraties chemisch actieve onzuiverheden kunnen de corrosieweerstand van molybdeen aanzienlijk beïnvloeden. Als u vragen heeft over complexe corrosiegerelateerde onderwerpen, maken wij graag gebruik van onze ervaring en ons eigen corrosielaboratorium om u te helpen.

Corrosiegedrag van molybdeen

Molybdeen flens

Molybdeen vacuüm plating verdampingsboot

Schroeven met platte kop van zuiver molybdeen, moeren en bouten

Klik op de productnaam voor meer informatie over de producten!