Entdeckung, Eigenschaften und Anwendungen von Molybdän
Molybdän ist ein silberweißes, hartes und zähes Metall mit einem hohen Schmelzpunkt und einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Da Molybdän die Vorteile einer hohen Festigkeit, eines hohen Schmelzpunkts, einer hohen Korrosionsbeständigkeit und einer hohen Verschleißfestigkeit besitzt, wird es häufig in der Stahlindustrie, der Erdölindustrie, der chemischen Industrie, der Elektro- und Elektronikindustrie, der Medizin und der Landwirtschaft verwendet. In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die Entdeckung, die Eigenschaften und die Anwendungen von Molybdän.
Entdeckung, Eigenschaften und Anwendungen von Molybdän
Die Entdeckung von Molybdän
Molybdän ist ein hartes, silberweißes Metall. Wie also wurde Molybdän entdeckt?
Das weiche, schwarze Mineral Molybdänit (Molybdänsulfid) wurde oft mit Graphit oder Bleierz verwechselt, bis 1778 eine Analyse des deutschen Chemikers Carl Scheele ergab, dass es sich weder um eine dieser Substanzen noch um ein völlig neues Element handelte. Da Scheele jedoch keinen geeigneten Ofen besaß, um den weißen Feststoff zu Metall zu reduzieren, sollte es noch einige Jahre dauern, bis das Element tatsächlich identifiziert wurde, so Chemicool.
In der Tat wurde Scheele später als "Pechvogel Scheele" bekannt, weil er eine Reihe chemischer Entdeckungen machte - darunter auch Sauerstoff -, die aber immer jemand anderem zugeschrieben wurden. In den nächsten Jahren gingen die Wissenschaftler weiterhin davon aus, dass Molybdänit ein neues Element enthielt, aber es erwies sich immer noch als sehr schwierig, es zu identifizieren, da es niemand zu Metall reduzieren konnte. Einigen Forschern gelang es zwar, es in ein Oxid umzuwandeln, aus dem sich in Verbindung mit Wasser Molybdänsäure bildete, aber das Metall selbst war weiterhin schwer zu finden.
Schließlich mahlte der schwedische Chemiker Peter Jacob Hjelm Molybdänsäure mit Kohlenstoff in Leinöl, um eine Paste herzustellen. Die Paste ermöglichte einen engen Kontakt zwischen dem Kohlenstoff und dem Molybdänit. Anschließend erhitzte Hjelm das Gemisch in einem geschlossenen Tiegel, um das Metall zu gewinnen, das er dann Molybdän nannte, nach dem griechischen Wort "molybdos", das Blei bedeutet. Nach Angaben der Royal Society of Chemistry wurde das neue Element im Herbst 1781 bekannt gegeben .
Entwicklung der Molybdänindustrie
Im Jahr 1891 nahm der Franzose Snyder Schneider das Blei als Molybdän-Legierungselement, um Molybdän-Panzerplatten herzustellen. Er stellte fest, dass die Leistung von Molybdän der von Wolfram überlegen ist, so dass Molybdän allmählich das Wolfram ersetzte und zu einem Legierungselement für Stahl wurde, was den Beginn der industriellen Anwendung von Molybdän darstellt.
Im Jahr 1900 wurde das Ferromolybdän-Produktionsverfahren entwickelt, so dass Molybdänstahl auch den besonderen Leistungsanforderungen von Waffenstahl gerecht werden kann, was dazu führte, dass sich die Produktion von Molybdänstahl im Jahr 1910 rasch entwickelte. Seitdem ist Molybdän zu einem wichtigen Bestandteil von hitzebeständigen und korrosionsbeständigen Baustählen geworden und hat sich auch zu einem wichtigen Bestandteil von Nichteisenmetall-Nickel- und Chromlegierungen entwickelt.
Das Metall Molybdän ist in der Elektroindustrie weit verbreitet. Einer der Gründe dafür ist, dass die Technologie der Pulvermetallurgie und der Druckverarbeitung dieser beiden Arten von dichtem Metall erfolgreich erforscht wurde und in der Produktion eingesetzt werden kann.
Ein weiterer Grund ist, dass der Ausbruch des Ersten Weltkriegs führte zu einem Anstieg der Nachfrage nach Wolfram, und Molybdän Versorgungsengpässe hat so viel hohe Härte und Schlagzähigkeit von Wolfram Stahl Ersatz beschleunigt. Mit dem Anstieg der Nachfrage nach Molybdän begannen die Menschen, nach neuen Molybdänquellen zu suchen, und schließlich wurde in Colorado, USA, ein großes Clay-Max-Molybdänvorkommen entdeckt, das ab 1918 abgebaut wurde.
Um dem starken Rückgang der Nachfrage nach Molybdän nach dem Ersten Weltkrieg zu begegnen, begann man, die Anwendung von Molybdän in neuen zivilen Industrien zu untersuchen, wie z. B. die Verwendung von molybdänhaltigen Stählen für die Herstellung von Rädern. Im Jahr 1930 haben die Forscher vorgeschlagen, das Schmieden und Wärmebehandlung von Molybdän-basierte High-Speed-Stahl muss den entsprechenden Grad, diese Entdeckung eröffnet die neue Anwendung Markt für Molybdän, wie Legierungselemente haben auch eine neue Phase der Molybdän in Stahl und anderen Bereichen.
Ende der 1930er Jahre war Molybdän zu einem weit verbreiteten Industrierohstoff geworden. Während des Zweiten Weltkriegs entwickelte das amerikanische Molybdänunternehmen Clay Max ein Vakuum-Lichtbogenschmelzverfahren, bei dem 450-1000 Kilogramm Molybdänbarren gewonnen wurden, was den Weg für Molybdän als Konstruktionsmaterial ebnete.
Anwendungen von Molybdän in der modernen Industrie
Molybdän wird hauptsächlich in der Stahlindustrie verwendet (80 %), gefolgt von Anwendungen im chemischen Bereich, die etwa 10 % ausmachen. Darüber hinaus wird Molybdän auch in der Elektro- und Elektronikindustrie, in der Medizin, in der Landwirtschaft und in anderen Bereichen eingesetzt.
- Stahlindustrie
In der Stahlindustrie wird Molybdän hauptsächlich für die Herstellung von legiertem Stahl, rostfreiem Stahl, Werkzeugstahl, Hochgeschwindigkeitsstahl, Gusseisen und Walzen verwendet. Die Verwendung von Molybdän als Zusatzstoff kann die Festigkeit und Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit von Stahl erhöhen und die Härtbarkeit, Schweißbarkeit und Hitzebeständigkeit von Stahl verbessern. Die Bildung von Molybdänlegierungen durch Hinzufügen anderer Elemente zu Molybdän, wie Molybdän-Lanthan-Legierung und TZM-Legierung, hat eine bessere Leistung als reines Molybdän.
- Chemische Industrie
Molybdän kann in der chemischen Industrie als Schmiermittel, Katalysator, Pigment, Flammschutzmittel, Rauchschutzmittel und Korrosionsschutzmittel für organische Polymere verwendet werden. Zu den wichtigsten Produkten gehören Molybdändioxid, Molybdängelb, Molybdat und Ammoniumparamolybdat.
- Elektronik- und Elektroindustrie
Molybdän hat eine gute elektrische Leitfähigkeit und eine hohe Temperaturbeständigkeit. Sein Wärmeausdehnungskoeffizient ist ähnlich wie der von Glas. Es ist weit verbreitet in der Produktion von Kerndraht, Bleidraht, Haken und anderen Komponenten des Spiralfilaments. Molybdändraht ist auch der ideale Elektrodendraht für eine Schneidwerkzeugmaschine, die eine Vielzahl von Stahl und Hartmetall schneiden kann. Seine Verarbeitung ist stabil, wodurch die Präzision der Form effektiv verbessert werden kann.
- Medizinischer Bereich
Molybdän ist ein wichtiger Nährstoff. Molybdän ist wie Eisen und Magnesium ein wichtiger Mineralstoff für den Körper. Es kommt im Boden vor und wird durch den Verzehr von Pflanzen sowie von Tieren, die sich von diesen Pflanzen ernähren, in die Nahrung aufgenommen.
Molybdän ist für viele Prozesse in Ihrem Körper unerlässlich. Nach dem Verzehr von Molybdän wird es aus dem Magen und dem Darm in das Blut aufgenommen und dann in die Leber, die Nieren und andere Bereiche transportiert. Ein Teil dieses Minerals wird in der Leber und den Nieren gespeichert, aber der größte Teil wird in einen Molybdän-Cofaktor umgewandelt. Überschüssiges Molybdän wird dann mit dem Urin ausgeschieden. Der Molybdän-Cofaktor aktiviert vier wichtige Enzyme, d. h. biologische Moleküle, die chemische Reaktionen im Körper steuern.
- Tierhaltung und landwirtschaftlicher Bereich
In Tierkörpern ist Molybdän eine Molybdän-Enzym-Zusammensetzung, und die Zugabe von Molybdän-Zusatzstoffen zum Futter kann das Ziel erreichen, den Bedarf der Tiere zu decken. Außerdem ist Molybdän auch eines der wichtigsten Spurenelemente für das Pflanzenwachstum. Die Aussaat von Ammoniummolybdän kann den Ertrag von Blumen erheblich steigern.
Fazit
Wir danken Ihnen für die Lektüre unseres Artikels und hoffen, dass er Ihnen zu einem besseren Verständnis der Entdeckung, der Eigenschaften und der Anwendungen von Molybdän verhelfen kann. Wenn Sie mehr über Molybdän und Molybdänlegierungen erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen einen Besuch bei Stanford Advanced Materials (SAM) , um weitere Informationen zu erhalten.
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