Molybdänpulver

Molybdänpulver ist ein hochschmelzendes Metallpulver, das aus Molybdänmetall hergestellt wird. Es bietet Hochtemperaturfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Schmierfähigkeit.

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Übersicht über Molybdänpulver

Molybdän ist ein silberweißes, feuerfestes Übergangsmetall mit sehr hohem Schmelzpunkt, ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und guter thermischer/elektrischer Leitfähigkeit. In Pulverform weist es eine hohe Festigkeit bei erhöhten Temperaturen sowie Stabilität in rauen Umgebungen auf.

Zu den wichtigsten Eigenschaften von Molybdänpulver gehören:

  • Hohe Temperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit
  • Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
  • Gute thermische und elektrische Leitfähigkeit
  • Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
  • Hohe Härte und Verschleißfestigkeit
  • Gute Schmierfähigkeit in Sulfidatmosphären
  • Erhältlich in verschiedenen Partikelgrößenverteilungen

Molybdänpulver wird dort eingesetzt, wo seine Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Leitfähigkeit und Schmierfähigkeit genutzt werden können. Zu den Hauptanwendungen zählen Legierungen, Elektronik, Beschichtungen, Schweißen und die Herstellung von Spezialmetallen.

Zusammensetzung von Molybdänpulver

Molybdänpulver hat folgende typische Zusammensetzung:

Element Reinheit
Molybdän (Mo) 99 % min
Sauerstoff (O) 0,01–0,5 %
Kohlenstoff (C) 0,01–0,1 %
Eisen (Fe) 0,2-2 %
Kupfer (Cu) 0,1–0,5 %
Silizium (Si) 0,05–1 %
Wolfram (W) 0,1-1 %
Schwefel (S) 0,01–0,1 %

Hochreine Sorten enthalten über 99 % Molybdän mit geringen Verunreinigungen. Handelsübliche Pulver weisen höhere zulässige Verunreinigungen auf.

Eigenschaften von Molybdänpulver

Molybdänpulver weist folgende Eigenschaften auQ:

Eigentum Wert
Dichte 10,22 g/cm3
Schmelzpunkt 2623°C
Wärmeleitfähigkeit 138 W/m∙K
Elektrischer widerstand 5,5 μΩ∙cm
Elastizitätsmodul 324 GPa
Poissonzahl 0,31
Zugfestigkeit 350 MPa
Streckgrenze 220 MPa
Verlängerung 20 %
Vickers-Härte 200 HV

Molybdän bietet einen sehr hohen Schmelzpunkt, Festigkeit bei erhöhten Temperaturen, eine gute thermische/elektrische Leitfähigkeit und eine geringe Wärmeausdehnung.

Produktionsmethoden für Molybdänpulver

Molybdänpulver kann durch folgende Methoden hergestellt werden:

  • Wasserstoffreduktion – Molybdäntrioxid wird mit Wasserstoffgas reduziert, um Molybdänpulver herzustellen.
  • Thermische Zersetzung – Erhitzen von Molybdänverbindungen wie Ammoniummolybdat zur Bildung von Molybdänoxid, gefolgt von einer Wasserstoffreduktion.
  • Elektrolytische Produktion – Die wässrige Elektrogewinnung aus sauren Molybdatlösungen erzeugt Molybdänpulverablagerungen.
  • Calciothermische Reduktion – Reduktion von Molybdäntrioxid mit Calcium.

Die Wasserstoffreduktion ist eine gängige industrielle Methode. Die Morphologie, Größe und Reinheit des Pulvers kann gesteuert werden.

Anwendungen von Molybdänpulver

Molybdänpulver hat die folgenden Hauptanwendungen:

  • Legierungszusatz – Wird rostfreien Stählen, Nickellegierungen und Werkzeugstählen zugesetzt, um die Eigenschaften zu verbessern.
  • Metallbeschichtungen und -spritzen – Bei thermischen Spritzbeschichtungen und Galvanisierungsprozessen wird Molybdän für die Verschleiß-/Korrosionsbeständigkeit verwendet.
  • Elektronik und Kontakte – werden in Schaltkreisen, Vakuumröhren, Kathodenstrahlröhren und elektrischen Kontakten verwendet.
  • Schweißen – Als Zusatzwerkstoff zum Schweißen von rostfreien, hochnickelhaltigen und feuerfesten Metallen.
  • Schmierstoffe – werden Fetten und Ölen zugesetzt, um in Sulfidumgebungen mit hohen Temperaturen für Schmierung zu sorgen.
  • Pyrotechnik – Kombiniert mit anderen Pulvern für pyrotechnische Verzögerungszusammensetzungen, die kontrollierte Abbrandgeschwindigkeiten erfordern.

Spezifikationen von Molybdänpulver

Molybdänpulver ist in verschiedenen Spezifikationen erhältlich:

  • Reinheitsgrade – von kommerzieller Reinheit bis hin zu 99,999 % ultrahohen Reinheitsgraden.
  • Partikelgrößen – von 1 Mikrometer bis 150 Mikrometer für verschiedene Anwendungen.
  • Morphologie – Es sind unregelmäßige, kugelförmige und knötchenförmige Pulverformen erhältlich.
  • Oberfläche – Pulversorten mit geringer bis großer Oberfläche.
  • Sauerstoffgehalt – Hochreine Pulver mit niedrigem Sauerstoffgehalt für Spezialanwendungen.

Globale Lieferanten von Molybdänpulver

Zu den weltweit größten Lieferanten von Molybdänpulver gehören:

  • HC Starck (Deutschland)
  • Molymet (USA)
  • JDC Molybdän (China)
  • Ausbeuter Molybdän (China)
  • Plansee (Österreich)
  • Mittlerer Westen Wolfram (USA)

Diese Unternehmen produzieren Molybdänpulver mit verschiedenen Methoden in kommerziellen bis ultrahohen Reinheitsgraden.

Preise für Molybdänpulver

Die Preise für Molybdänpulver hängen von folgenden Faktoren ab:

  • Reinheitsgrad – Von 5 $/kg für kommerzielle Reinheit bis über 500 $/kg für ultrahohe Reinheitsgrade.
  • Partikelgröße – Nano- und Submikron-Pulver sind teurer.
  • Morphologie – Kugelförmige Pulver sind den unregelmäßigen Pulvern vorzuziehen.
  • Menge – Bei Großmengen reduzieren sich die Preise aufgrund von Skaleneffekten.
  • Hersteller – Große globale Lieferanten bieten wettbewerbsfähige Preise.
  • Geografie – Die Preise variieren in verschiedenen Regionen der Welt.

Lagerung und Handhabung von Molybdänpulver

Molybdänpulver erfordert eine kontrollierte Lagerung und Handhabung:

  • Vermeiden Sie den Kontakt mit Luft und Feuchtigkeit, um Oxidation zu minimieren.
  • Vermeiden Sie Staubansammlungen und Entzündungsgefahren durch feine Pulver.
  • Bei der Handhabung geeignete Belüftung und Atemschutz verwenden.
  • Befolgen Sie die Vorsichtsmaßnahmen im Sicherheitsdatenblatt des Lieferanten.
  • Bewahren Sie verschlossene Behälter an einem kühlen, trockenen Ort und fern von Unverträglichkeiten auf.

Beim Umgang mit Molybdänpulver sollten ordnungsgemäße Erdung, Schutzgas und persönliche Schutzausrüstung verwendet werden.

Inspektion und Prüfung von Molybdänpulver

Typische Inspektionen und Tests, die an Molybdänpulver durchgeführt werden:

  • Chemische Analyse – ICP- und RFA-Techniken werden verwendet, um zu überprüfen, ob die Zusammensetzung den Spezifikationen entspricht.
  • Partikelgröße – Laserbeugungsanalyse gemäß ASTM B822-Standard.
  • Morphologie – REM-Bildgebung zur Bestimmung der Partikelform und -oberfläche.
  • Spezifische Oberfläche – Verwendete BET-Gasabsorptionsmethode.
  • Verunreinigungstests – ICP-MS zur Quantifizierung des Gehalts an Sauerstoff, Eisen, Kupfer, Wolfram und anderen Verunreinigungen.
  • Pulverfluss – Getestet gemäß ASTM B213-Standard mit Hall-Durchflussmesser.

Vergleich von Molybdän- und Wolframpulvern

Molybdän- und Wolframpulver sind zwei feuerfeste Metallpulver im Vergleich:

Parameter Molybdän Wolfram
Dichte 10,22 g/cm3 19,3 g/cm3
Schmelzpunkt 2623°C 3422°C
Zugfestigkeit 350 MPa 350 MPa
Wärmeleitfähigkeit 138 W/mK 163 W/mK
Elektrischer widerstand 5,5 μΩ.cm 5,5 μΩ.cm
Kosten Untere Höher
Toxizität Untere Höher

Molybdän hat eine geringere Dichte, einen geringeren Schmelzpunkt und geringere Kosten, bietet jedoch eine ähnlich hohe Festigkeit und Leitfähigkeit wie Wolfram.

Häufig gestellte Fragen zu Molybdänpulver

Q: Wie wird Molybdänpulver hergestellt?

A: Zu den gängigen industriellen Produktionsmethoden für Molybdänpulver gehören die Wasserstoffreduktion von Molybdäntrioxid und die thermische Zersetzung von Molybdaten mit anschließender Reduktion.

Q: Wofür wird Molybdänpulver verwendet?

A: Zu den Hauptanwendungen von Molybdänpulver gehören Legierungen, thermische Spritzbeschichtungen, Elektronik, Schweißen, Schmierstoffe, Pyrotechnik und als reines Metall.

Q: Welche Pulvergröße wird für thermische Spritzbeschichtungen verwendet?

A: Für die meisten thermischen Spritzverfahren wird Molybdänpulver typischerweise in einem Größenbereich von 45–150 Mikrometern verwendet. Es kann schwierig sein, feineres Pulver vollständig zu schmelzen.

Q: Ist Molybdänpulver brennbar oder explosiv?

A: Ja, Molybdänpulver kann wie andere fein verteilte Metalle potenziell entflammbar oder explosiv sein. Für eine sichere Handhabung und Lagerung sind geeignete Vorsichtsmaßnahmen erforderlich.

Q: Wo kann ich hochreines Molybdänpulver kaufen?

A: Ultrahochreines (99,999 %) Molybdänpulver kann bei großen Lieferanten wie HC Starck, Molymet, Plansee und JDC Molybdenum erworben werden.

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