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时间:2018-07-07
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1、利用氨浸渣和钼酸钙造球及冶炼钼铁实验研究1绪言1.1钼金属钼是一种化学元素,位于第6周期第5组,化学符号为Mo,原子序数为42,与锆,钯,银等金属合称为第二过渡系金属。钼的纯金属呈银白色,十分坚硬。钼的密度为10.28g/cm3,熔点为2896K(2623℃),沸点4912K(4639℃)。室温下钼的电阻率为138W/mk,莫氏硬度5.5。金属钼是一种十分重要,具有战略地位的金属,它拥有高熔点,耐磨性,机械强度大等优点。广泛应用于钢铁行业,航空工业,化工工业以及其他现代新技术领域中,在国民经济生产中起到重要作用,大致用途分
2、为以下几4个方面。(1)钼合金TZM合金具有十分优异的高温强度及综合性能,是应用最广泛的钼合金。美国一直以来都使用TZM合金来制作飞机发动机的涡轮盘。我国生产包括TZM钼合金在内的钼材已不下于25个牌号,20世纪90年代初我国钼及钼制品的产量已近200吨。TZM和TZC钼合金的高温机械性能比纯钼好,都被广泛的用于制造高温工、模具及各种结构件。我国早在20世纪年代就已经成功地将它们制成各种无缝钢管的热穿孔顶头。此种用粉冶技术制造的烧结钼顶头减少了原料消耗,平均使用寿命提高1.5~2倍。钼铼合金(含50%Re)制成的无缝管高温
3、性能优良,可在接近其熔点的温度下使用,用作热电偶套管和电子管阴极的支架、环、栅极等零件。钼及钼合金除具有高温强度,良好的导电、导热和低的热膨胀系数(与电子管用玻璃相近)外,还拥有较钨易于加工的优势,因此用常规加工方法生产的板、带、箔、管、棒、线和型材等在电子管(栅极和阳极)、电光源(支撑材料)零件,金属加工工具(压铸和挤压模、锻模、穿孔顶头、液态金属滤筛)及涡轮盘等部件中得到广泛应用。(2)钢的合金元素钼作为钢材的十分重要的合金元素,和镍、铬一样添加进钢材中能够减少合金钢在热处理时经常发生的脆变。在高速钢冶炼中用钼代替钨可
4、以很好解决钨资源不足的问题,在这一方面美国走在了前面。根据研究发现,钼具有两倍于钨的“能力”。这样一来含钨18%的钢就可被含钼9%的钢代替(还可以同时加入铬与钒),大大降低了钢铁企业的生产成本。钼在不锈钢内的作用是提高耐蚀性、增加高温强度及改善可焊性。可见钼在钢铁工业中有着举足轻重的地位。同时钢铁工业也是消耗钼资源最多的领域。(3)其他应用钼在真空炉工作的温度和压力的条件下,具有很低的蒸气压。所以钼金属制作的零件对炉内工作部件或工作物质的污染很少,并且随蒸发损失的钼不会影响诸如加热元件或隔热包封等钼质高温零件的使用寿命。在
5、制造玻璃制品方面钼的高温强度使其成为快速加热期间最为理想的电极和处理和加工设备。钼与大多数玻璃组分在化学上是相容的,不会由于小量钼溶解在玻璃熔槽内而造成有害的发色效应。作为玻璃熔炼炉中的加热电极,其寿命可以长达3~5年。(4)新兴应用解决钼的低温延性和高温氧化问题的主要途径就是开发一种以二硅化钼(MoSi2)为基的先进复合材料。钼与氧接触形成的Mo02在800℃左右升华,冷凝时会得到一种黄白色的翳状物,对最大程度发挥钼在高温强度和抗蠕变性能上的优势造成了很严重的问题。为此采用了有具有自我愈合能力的富硅涂层,然而这种涂层抗热
6、循环效应的能力很不理想。而以二硅化钼作基体的复合材料Mo-Si-B的高温强度和抗氧化能力极好,但其延性有待提高,仅适合生产小批量商用产品。为解决延性这一问题,最近确定了这种钼—硅—硼系的复合材料,该材料除抗氧化性能很好外,高温机械性能与TZM合金相差无几。该复合材以Mo5SiB(T2)为基体相,金属钼为第二相。金属相提高了复合材料的延展性,基体相可形成能够自我愈合的氧化皮。目前制成的同时加入钛的Mo-6Ti-2.2Si-1.1B复合材料在1370℃下暴露在空气中2小时,仅凭肉眼几乎看不到变化,比TZM还要优越。钼的第二项新
7、成就是作充填炸药弹头的内衬(军事上叫药型罩),这种弹头在军事和工业应用中可穿透和切削很深的深度。在此类装置内,内衬周围的炸药是以可控的方式起爆,会使内衬以一种非常奇特的方式发生变形。变形使内衬材料产生有很高的速度、极大的张力棒状碎片(喷射器)可以深深地穿入目标。钼炸药药型罩的开发使的钼金属的应用进入了一个崭新的研究领域。传统的弹头药型内衬材料一般都是铜,但钼的声速为5.12千米/秒(铜为3.94千米/秒)、密度10.2克/厘米3(铜为8.93克/厘米3)。为获得高速相干喷射,尖头必须要有高的声速。使用钼的药型设计可使喷射尖
8、头的速度大于12千米/秒,而使用铜速度尚不足10千米/秒。两者速度相差20%~25%,其原因就在于高声速使尖头的能量增加,从而导致穿透力提高。最新的炸药药型罩以锥形和嗽叭型为好。用钼代铜将是军械上的一项重要改革。 钼的第三项新成就是制造平板型显示设备。在电子行业,平板型显示设备至今仍然使用有源矩阵液
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