鉬是一種金屬元素,元素符號(hào):Mo,英文名稱(chēng):Molybdenum,原子序數(shù)42,是VIB族金屬。鉬的密度為10.2g/cm³,熔點(diǎn)為2610℃,沸點(diǎn)為5560℃。鉬是一種銀白色的金屬,硬而堅(jiān)韌,熔點(diǎn)高,熱傳導(dǎo)率也比較高,常溫下不與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)。作為一種過(guò)渡元素,極易改變其氧化狀態(tài),鉬離子的顏色也會(huì)隨著氧化狀態(tài)的改變而改變。鉬是人體及動(dòng)植物所必需的微量元素,對(duì)人以及動(dòng)植物的生長(zhǎng)、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(chǔ)量約為1100萬(wàn)噸,探明儲(chǔ)量約為1940萬(wàn)噸。由于鉬具有高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)、耐腐蝕、耐磨研等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電氣和電子技術(shù)、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
雖然鉬是在18世紀(jì)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(jì),日本使用含鉬的鋼制造馬刀。16世紀(jì),輝鉬礦因?yàn)榕c鉛、方鉛礦及石墨的外觀和性質(zhì)都很相似,被人們當(dāng)作石墨使用,當(dāng)時(shí)的歐洲人還將這幾種礦石統(tǒng)稱(chēng)為“molybdenite”。
1754年,瑞典化學(xué)家BengtAnderssonQvist檢測(cè)了輝鉬礦,發(fā)現(xiàn)里面不含鉛,因而他認(rèn)為輝鉬礦與方鉛礦并不是同一種物質(zhì)。
1778年,瑞典的化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)硝酸與石墨不起反應(yīng),而與輝鉬礦反應(yīng)后獲得一種白色粉末,將它與堿溶液共同煮沸,結(jié)晶析出一種鹽。他認(rèn)為這種白色粉末是一種金屬氧化物,用木炭混合后強(qiáng)熱,并沒(méi)有獲得金屬,而當(dāng)它與硫在一起加熱后卻得到原來(lái)的輝鉬礦,因而他認(rèn)為輝鉬礦應(yīng)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(lǐng)域
鉬在鋼鐵領(lǐng)域的消費(fèi)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(diǎn):提高鋼的強(qiáng)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(shè)備、化工設(shè)備等侵蝕、腐蝕比較嚴(yán)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(gòu)成有色合金,這些合金元素不僅對(duì)鉬合金起到固溶強(qiáng)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(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。鉬基合金因?yàn)榫哂辛己玫膹?qiáng)度、機(jī)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。