Comment le molybdène est-il utilisé dans les industries modernes ?
Les applications du molybdène se situent principalement dans l'industrie sidérurgique, qui représente environ 80 % de la consommation totale de molybdène, suivie par l'industrie chimique, qui représente environ 10 %. En outre, le molybdène est également utilisé dans la technologie électrique et électronique, la médecine, l'agriculture et d'autres domaines, représentant environ 10 % de la consommation totale.
Domaine des alliages
La consommation de molybdène est la plus importante dans le domaine du fer et de l'acier, principalement utilisé dans la production d'acier allié, d'acier inoxydable, d'acier à outils et d'acier à grande vitesse, ainsi que de rouleaux de fonte. La majeure partie du bloc d'oxyde de molybdène est directement utilisée dans l'acier ou la fonte, une petite partie est fondue dans le fer, puis utilisée pour la fabrication de l'acier. Le molybdène, en tant qu'élément d'alliage, présente les avantages suivants : amélioration de la résistance et de la ténacité de l'acier ; amélioration de la résistance à la corrosion dans les solutions acides et le métal liquide ; amélioration de la résistance à l'usure de l'acier ; amélioration de la perméabilité, du soudage et de la résistance à la chaleur de la trempe de l'acier. Par exemple, l'acier inoxydable contenant 4 à 5 % de molybdène est souvent utilisé dans des domaines tels que l'équipement marin et l'équipement chimique.
En ajoutant le substrat de molybdène à d'autres éléments tels que le titane, le zirconium, l'hafnium, le tungstène et les terres rares, on obtient des alliages non ferreux. Ces éléments d'alliage peuvent non seulement renforcer l'alliage de molybdène en solution solide, maintenir la basse température du plastique, mais aussi former une phase de carbure stable et dispersée, augmenter la résistance de l'alliage et la température de cristallisation. En raison de sa stabilité, de sa résistance mécanique élevée et de sa bonne ductilité, l'alliage à base de molybdène peut être utilisé comme élément chauffant, outil d'extrusion, électrode de four à fusion de verre, revêtement par pulvérisation, outil de traitement des métaux, pièces d'engins spatiaux, etc.
Industrie chimique
Lubrifiant : l'oxyde de molybdène est une sorte de bon lubrifiant solide, car son coefficient de frottement est très faible, sa limite d'élasticité est très élevée, il peut être utilisé dans le vide, à très basse température et à haute température, il est donc largement utilisé dans les turbines à gaz, les engrenages, les moules, l'aérospatiale, l'industrie nucléaire et d'autres domaines.
Catalyseurs : le composé de molybdène est l'un des catalyseurs les plus utilisés. Ils sont largement utilisés dans les industries chimiques, pétrolières, plastiques, textiles et autres. Par exemple : le disulfure de molybdène possède des propriétés anti-soufre dans certaines conditions, il peut être produit par hydrogénation catalytique des alcools à base de monoxyde de carbone, le C1 est un catalyseur chimique prometteur. D'autres catalyseurs courants à base de molybdène sont le disulfure de molybdène, l'oxyde de molybdène, le molybdate, le molybdate d'ammonium, etc.
Couleur : le jaune de chrome et le jaune de cadmium sont les pigments jaunes inorganiques les plus couramment utilisés dans le monde, mais le plomb, le chrome et le cadmium sont toxiques ; le jaune de molybdène n'est pas toxique, a une couleur vive, est léger et présente une bonne stabilité thermique ; il peut donc être utilisé dans les peintures et les encres, le plastique, le caoutchouc et les produits céramiques.
Retardateur de flamme et agent d'élimination de la fumée - polymère organique : l'ajout de 3 à 4 % de MoO3 dans le polyester halogénéaugmente l'indice d'oxygène critique de 3 à 4 %, la quantité de carbone générée par la combustion augmente d'environ 4 %, la fumée est réduite de 3 %.
Inhibiteurs de corrosion : le molybdate a une très faible toxicité et une très faible corrosivité pour les additifs organiques ajoutés aux inhibiteurs. Il est souvent utilisé dans la construction des systèmes de climatisation, de refroidissement de l'eau et de chauffage pour prévenir la corrosion de l'acier à faible teneur en carbone.
Domaines électrique et électronique
Le molybdène présente une bonne conductivité électrique et une bonne résistance aux températures élevées. Le coefficient de dilatation thermique est similaire à celui du verre. Il est largement utilisé dans la fabrication de fils d'âme, de fils de plomb et de crochets pour filament en spirale. En outre, le fil de molybdène est également un fil d'électrode idéal pour l'usinage par électroérosion à chaud. Il peut couper divers types d'acier et d'alliages durs. Il est stable en décharge et peut améliorer efficacement la précision de la matrice.
Les matériaux en nitrure de molybdène monocouche présentent de bonnes propriétés semi-conductrices, dont certaines sont supérieures à celles actuellement largement utilisées dans le silicium et le graphène, et sont susceptibles de constituer la prochaine génération de matériaux semi-conducteurs. L'Institut californien de nanotechnologie a utilisé avec succès une puce de microtraitement flexible à base de molybdène produite à partir de MoS2. La puce n'a que 20 % de la taille d'une puce en silicium, et le ratio des circuits en graphène a la même taille et est plus bon marché ; le circuit est également très flexible, mince et peut être fixé à la peau humaine.
Domaine médical
Le molybdène est l'un des oligo-éléments essentiels du corps humain. Il est également un composant de nombreuses enzymes. La fonction principale de l'organisme est de participer à l'interaction entre le soufre, le fer et le cuivre. La quantité de molybdène peut favoriser le développement humain, améliorer le séjour, le stockage de l'oxygène in vivo, inhiber les tumeurs, maintenir le métabolisme énergétique, protéger le myocarde, et la carence en molybdène peut entraîner des caries dentaires, des calculs rénaux, la maladie de Keshan et la maladie de Kaschin Beck, le cancer de l'œsophage et d'autres maladies, et le molybdène peut également être utilisé en médecine, ce médicament tel que le molybdate d'ammonium est principalement utilisé pour les patients qui dépendent à long terme de la nutrition par voie intraveineuse.
Élevage
L'effet biologique du molybdène dépend principalement des activités biologiques des enzymes qui affectent indirectement la composition de certaines enzymes contenant du molybdène chez les animaux. En outre, le molybdène joue un rôle particulier dans le métabolisme de l'alimentation des ruminants. D'une part, en tant que composant de la nitrate oxydase dans la transformation microbienne du rumen des ruminants, le molybdène est directement impliqué dans l'alimentation en nitrate dans le rumen ; d'autre part, en tant que cofacteur de la sulfate oxydase de molybdène, il a un effet stimulant sur les micro-organismes du rumen, il aide les ruminants à digérer les fibres brutes et favorise la croissance des ruminants. Ainsi, lorsque la teneur en molybdène du fourrage et des aliments pour animaux est insuffisante, il est nécessaire, conformément aux exigences des besoins nutritionnels et à une technologie stricte, d'ajouter des additifs au molybdène dans les aliments pour animaux, afin de répondre aux besoins objectifs des animaux ; l'exemple le plus courant est l'ajout de 10 mg/j de molybdène dans les aliments pour vaches laitières.
Agriculture
Le molybdène est l'un des oligo-éléments essentiels des plantes. Une carence en molybdène peut affecter la croissance normale des plantes. En tant qu'oligo-élément dans la croissance des plantes, le molybdène peut non seulement favoriser l'absorption du phosphore, mais aussi accélérer la formation et la transformation des alcools dans les plantes, augmenter la teneur en chlorophylle et en vitamine C dans les plantes, accroître la résistance des plantes à la sécheresse, au froid et aux maladies. Compte tenu de l'importance du molybdène pour les plantes, de nombreux pays ont commencé à produire et à utiliser des quantités infimes d'engrais contenant du molybdène.
