Gebruik van molybdeen

Molybdeen wordt voornamelijk gebruikt in de ijzer- en staalindustrie, waar het meestal wordt gebriketteerd als industrieel molybdeenoxide en rechtstreeks wordt gebruikt bij de staalproductie of het gieten van ijzer, terwijl een klein deel wordt gesmolten tot ferromolybdeen en vervolgens wordt gebruikt bij de staalproductie. Het molybdeengehalte in laaggelegeerd staal bedraagt ​​niet meer dan 1%, maar het verbruik in dit gebied is goed voor ongeveer 50% van het totale molybdeenverbruik. Het toevoegen van molybdeen aan roestvrij staal verbetert de corrosieweerstand van het staal. Het toevoegen van molybdeen aan gietijzer verbetert de sterkte en slijtvastheid van het ijzer. Op nikkel gebaseerde superlegeringen die 18% molybdeen bevatten, hebben hoge smeltpunten, lage dichtheden en kleine thermische uitzettingscoëfficiënten, en worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan hittebestendige componenten voor de lucht- en ruimtevaart te vervaardigen. Molybdeenmetaal wordt veel gebruikt in elektronische apparaten zoals buizen, transistors en gelijkrichters. Molybdeenoxide en molybdaat zijn uitstekende katalysatoren in de chemische en aardolie-industrie. Molybdeendisulfide is een belangrijk smeermiddel dat wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaart- en mechanische industrie. Bovendien kan molybdeendisulfide de hydrogenering van koolmonoxide katalyseren om onder bepaalde omstandigheden alcoholen te produceren vanwege zijn unieke zwavelbestendige eigenschap, die een veelbelovende katalysator is voor C1-chemie. Molybdeen is een van de essentiële sporenelementen voor planten en wordt in de landbouw gebruikt als sporenelementenmeststof.
Molybdeen heeft het potentieel om grafeen in de elektronica-industrie te vervangen.

Het California Nanotechnology Institute (CNSI) heeft met succes MoS2 (molybdeenpyroxeen, molybdeendisulfide) gebruikt om een ​​op pyromolybdeen gebaseerde flexibele microprocessorchip te vervaardigen. Deze op MoS2-gebaseerde microchip is slechts 20% zo groot als een gelijkwaardige chip op siliciumbasis, heeft een extreem laag stroomverbruik en transistors gemaakt van molybdeenpyroxeen verbruiken een honderdduizendste van de stroom die wordt verbruikt door een op silicium gebaseerde transistor in stand-by, en is goedkoper dan grafeencircuits van dezelfde grootte. En de grootste verandering is dat de circuits zeer flexibel en extreem dun zijn en op de menselijke huid kunnen worden bevestigd.
In 2011 creëerden wetenschappers van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Lausanne (EPFL) 's werelds eerste pyromolybdeniet-microchip (met kleinere en energiezuinigere elektrische kristallen er bovenop). Molybdeen is een sterke kandidaat om in de toekomst op silicium gebaseerde chips te vervangen. Prof. Andras Kish, die het onderzoek leidde, zei dat molybdeen een goed halfgeleidermateriaal van de volgende generatie is dat veelbelovend is voor het maken van ultrakleine transistors, lichtgevende diodes en zonnecellen.
Een van de voordelen van pyromolybdeen ten opzichte van silicium en grafeen is het kleinere formaat; de monolaag van pyromolybdeen is tweedimensionaal, terwijl silicium een ​​driedimensionaal materiaal is. Op een 0.65-nanometer dikke film van molybdeenpyroxeen bewegen elektronen net zo gemakkelijk als op een twee nanometer dikke film van silicium, en molybdeenpyroxeen kan worden bewerkt tot slechts drie atomen dik !
De mechanische eigenschappen die molybdeenpyroxeen bezit, maken het ook interessant als mogelijk materiaal voor gebruik in elastische elektronische apparaten zoals elastische dunnelaagwafels. Er kunnen computers van worden gemaakt die kunnen worden opgerold of apparaten die op de huid kunnen worden bevestigd. Het zou zelfs in het menselijk lichaam kunnen worden geïmplanteerd.
Het Britse tijdschrift Nature Nanotechnology heeft erop gewezen dat een enkele laag molybdeenpyroxeen goede halfgeleidereigenschappen vertoont, waarvan sommige beter zijn dan die van het veelgebruikte silicium en het onderzoeksfavoriet grafeen, en dat dit naar verwachting de volgende generatie halfgeleidermaterialen zal worden.
Zuivere molybdeendraad wordt gebruikt in elektrische ovens op hoge temperatuur, bewerking van elektrische ontladingen en draadsnijden; molybdeenplaat wordt gebruikt voor de vervaardiging van radioapparatuur en röntgenapparatuur; molybdeen is bestand tegen ablatie bij hoge temperaturen en wordt voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van artilleriekamers, raketmondstukken en houders van wolfraamgloeidraden voor elektrische lampen. Gelegeerd staal met molybdeen kan de elastische limiet, corrosieweerstand verbeteren en permanent magnetisme behouden, enz. Molybdeen is een plantengroei en ontwikkeling van de zeven micronutriënten die nodig zijn in een van de planten, zonder dit kunnen planten niet overleven. Dieren en vissen hebben net zoveel molybdeen nodig als planten.
Molybdeen wordt ook gebruikt in andere legeringen en in de chemische industrie in een steeds groter aantal toepassingen. Molybdeendisulfide-smeermiddelen worden bijvoorbeeld op grote schaal gebruikt bij de smering van verschillende soorten machines, en molybdeenmetaal wordt geleidelijk aan gebruikt in kernenergie, nieuwe energie en andere gebieden. Vanwege het belang van molybdeen beschouwen regeringen het als een strategisch metaal; molybdeen werd begin twintigste eeuw in grote hoeveelheden gebruikt bij de vervaardiging van wapens en uitrusting, moderne hoge, nauwkeurige, geavanceerde uitrusting die voldoet aan de materiële eisen van een hoger, zoals zoals molybdeen en wolfraam, chroom en vanadiumlegeringen die worden gebruikt bij de vervaardiging van oorlogsschepen, raketten, satellieten, legeringscomponenten en onderdelen.
Molybdeen wordt ook veel gebruikt in dunne-film zonne-energie- en andere coatingindustrieën als substraat voor verschillende filmoppervlakken.