鉬的應用概況
鉬在鋼鐵工業中的應用居首要地位,占鉬總消耗量的80%左右,其次是化工領域,約占10%。此外,鉬也被用于電氣和電子技術、醫藥和農業等領域,約占總消耗量的10%左右。
合金領域
鉬在鋼鐵領域的消費量最大,主要用于生產合金鋼(約占鉬在鋼鐵消耗總量中的43%)、不銹鋼(約23%)、工具鋼和高速鋼(約8%)、鑄鐵和軋輥(約6%)。鉬大部分是以工業氧化鉬壓塊后直接用于煉鋼或鑄鐵,少部分則先熔煉成鉬鐵,然后再用于煉鋼。鉬作為鋼的合金元素具有以下優點:提高鋼的強度和韌性;提高鋼在酸堿溶液和液態金屬中的抗腐蝕性;提高鋼的耐磨性;改善鋼的淬透性、焊接性和耐熱性。例如,含鉬量為4%-5%的不銹鋼往往用于諸如海洋設備、化工設備等侵蝕、腐蝕比較嚴重的地方。
鉬銅合金應用到航空航天領域以鉬為基體加入其他元素(如鈦、鋯、鉿、鎢及稀土元素等)構成有色合金,這些合金元素不僅對鉬合金起到固溶強化和保持低溫塑性的作用,而且還能形成穩定的、彌散分布的碳化物相,提高合金的強度和再結晶溫度。鉬基合金因為具有良好的強度、機械穩定性、高延展性而被用于高發熱元件、擠壓磨具、玻璃熔化爐電極、噴射涂層、金屬加工工具、航天器的零部件等。
化工領域
鉬潤滑脂潤滑劑:二氧化鉬是一種良好的固體潤滑劑,因為它的摩擦系數很低,屈服強度很高,能在真空和各種超低溫、高溫下正常使用,因而被廣泛應用于燃氣輪機、齒輪、模具、航空航天、核工業等領域。
催化劑:鉬的化合物是用途最廣的催化劑之一,被廣泛應用到化學、石油、塑料、紡織等行業。例如:二硫化鉬具有抗硫性質,可以在一定條件下催化一氧化碳加氫制取醇類物質,是很有前景的C1化學催化劑;鉬與鈷、鎳結合用作石油提煉預處理的催化劑。其他常見的含鉬催化劑有:二硫化鉬、氧化鉬、鉬酸鹽、仲鉬酸銨等。
顏料:鉻黃和鎘黃為當今世界最常用無機黃顏料,但是鉛、鉻、鎘都有毒,而鉬黃不僅無毒,還具有鮮艷的色澤,光、熱穩定性也好,因而被用于顏料和墨水、塑料、橡膠產品及陶瓷中。
有機聚合物的阻燃劑和消煙劑:在鹵代聚脂中加入3%-4%的三氧化鉬,可使臨界氧指數提高3%-4%,燃燒時碳的生成量增加4%左右,使煙霧量減少3%。
緩蝕劑:鉬酸鹽毒性非常低,對添加在緩蝕劑中的有機添加劑的腐蝕性很弱,常用在空調冷卻水和加熱系統的構造中,防止低碳鋼被腐蝕。
電子電氣領域
電光源用鉬絲鉬具有良好的導電性和耐高溫性,熱膨脹系數與玻璃相近,被廣泛用于制造螺旋燈絲的芯線、引出線及掛鉤等部件。此外,鉬絲也是理想的電火花線切割機床用電極絲,能切割各種鋼材和硬質合金,其放電加工穩定,能有效提高模具精度。
單層的輝鉬材料具有良好的半導體特性,有些性能超過現在廣泛使用的硅和石墨烯,很有可能成為下一代半導體材料。美國加州納米技術研究院已經成功使用MoS2制造出了輝鉬基柔性微處理芯片,這個微芯片只有同等硅基芯片的20%大小,功耗極低,而輝鉬制成的晶體管在待機情況下的功耗為硅晶體管的十萬分之一,而且比同等尺寸的石墨烯電路更加廉價,其電路也有很強的柔性,極薄,可以附著在人體皮膚之上。

