鉬是一種金屬元素,元素符號:Mo,英文名稱:Molybdenum,原子序數(shù)42,是VIB族金屬。鉬的密度為10.2g/cm³,熔點為2610℃,沸點為5560℃。鉬是一種銀白色的金屬,硬而堅韌,熔點高,熱傳導率也比較高,常溫下不與空氣發(fā)生氧化反應。作為一種過渡元素,極易改變其氧化狀態(tài),鉬離子的顏色也會隨著氧化狀態(tài)的改變而改變。鉬是人體及動植物所必需的微量元素,對人以及動植物的生長、發(fā)育、遺傳起著重要作用。鉬在地殼中的平均含量為0.00011%,全球鉬資源儲量約為1100萬噸,探明儲量約為1940萬噸。由于鉬具有高強度、高熔點、耐腐蝕、耐磨研等優(yōu)點,被廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電氣和電子技術、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領域。
雖然鉬是在18世紀后期被人們發(fā)現(xiàn)的,但在鉬被發(fā)現(xiàn)之前,就已經(jīng)被人們使用,如14世紀,日本使用含鉬的鋼制造馬刀。16世紀,輝鉬礦因為與鉛、方鉛礦及石墨的外觀和性質(zhì)都很相似,被人們當作石墨使用,當時的歐洲人還將這幾種礦石統(tǒng)稱為“molybdenite”。
1754年,瑞典化學家BengtAnderssonQvist檢測了輝鉬礦,發(fā)現(xiàn)里面不含鉛,因而他認為輝鉬礦與方鉛礦并不是同一種物質(zhì)。
1778年,瑞典的化學家舍勒發(fā)現(xiàn)硝酸與石墨不起反應,而與輝鉬礦反應后獲得一種白色粉末,將它與堿溶液共同煮沸,結晶析出一種鹽。他認為這種白色粉末是一種金屬氧化物,用木炭混合后強熱,并沒有獲得金屬,而當它與硫在一起加熱后卻得到原來的輝鉬礦,因而他認為輝鉬礦應該是一種未知元素的礦物。
根據(jù)舍勒的啟發(fā),1781年,瑞典人耶爾姆用“碳還原法”從這種白色粉末中分離出一種新的金屬,并將該金屬命名為“Molybdenum”。
合金領域
鉬在鋼鐵領域的消費量最大,主要用于生產(chǎn)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(yè)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(yōu)點:提高鋼的強度和韌性;提高鋼在酸堿溶液和液態(tài)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。
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(wěn)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(wěn)定性、高延展性而被用于高發(fā)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。