Молибден, высокий уровень упругости, Минск

Молибден (Mo) (Molybdenum)- химический элемент с атомным номером 42 в периодической системе, ковкий переходный металл серо-стального цвета в компактном состоянии и черно-серого - в диспергированном. Плотность 10,2 г/см3, tпл. = 2620°С, tкип. = 4630°С. Содержание в земной коре 3·10-4% по массе. В свободном виде молибден не встречается. Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит МоS2, повеллит СаМоО4, молибдит Fe(MoO4)3·nH2O и вульфенит PbMoO4.

История открытия молибдена

Молибден был открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле - получен оксид МоО3. В 1782 г. П. Гьельм впервые получил молибден в металлическом состоянии, но загрязненный углеродом и карбидом молибдена. Чистый молибден в 1817 году был получен Й. Берцелиусом.

Первые попытки использования молибдена в металлургии стали относятся к концу прошлого столетия. Промышленное производство молибдена началось в 1909-1910 гг., когда были обнаружены особые свойства орудийных и броневых сталей, легированных этим металлом, а также была разработана технология получения компактных тугоплавких металлов методом порошковой металлургии.

Свойства молибдена

Молибден, как и вольфрам, в периодической системе элементов Д. И. Менделеева расположен в VI группе, но в 5-м периоде. Наиболее характерно для него шестивалентное состояние, хотя известны соединения, в которых молибден имеет другие валентности. Его порядковый номер 42; атомная масса 95,95; плотность при комнатной температуре 10200 кг/м3. Молибден относится к тугоплавким металлам, является переходным элементом. Он плавится при 2620±10°С и кипит примерно при 4800 °С.

Молибден и его сплавы отличаются также высоким модулем упругости, малым температурным коэффициентом расширения, хорошей термостойкостью, малым сечением захвата тепловых нейтронов. Электропроводность молибдена ниже, чем у меди, но выше, чем у железа. По механической прочности он несколько уступает вольфраму, но легче поддается обработке давлением.

Физические и механические свойства молибдена

Свойство

Молибден

Атомный номер
42
Атомная масса
95,94
Параметр элементарной ячейки, нм
0,31470
Атомный диаметр, нм
0,272
Плотность при 20°С, г/cм³
10,2
Температура плавления, °С
2610
Температура кипения, °С
4612
Теплота плавления, кДж/моль:
28
Теплота испарения, кДж/моль:
590
Молярный объем, см³/моль:
9,4
Удельная теплоемкость, Дж/(г·К)
0,256
Теплопроводность, Вт/(м·К)
142
Коэффициент линейного расширения, 10^-6 К^-1
4,9
Электросопротивление, мкОм·см
5,70
Модуль Юнга, ГПа
336,3
Модуль сдвига, ГПа
122
Коэффициент Пуассона
0,30
Твердость, НВ
125
Цвет искры
Короткий желтый прерывистый пучок искр
Группа металлов
Тугоплавкий металл

Химические свойства молибдена

Свойство

Молибден

Ковалентный радиус:
130 пм
Радиус иона:
(+6e) 62 (+4e) 70 пм
Электроотрицательность (по Полингу):
2,16
Электродный потенциал:
0
Степени окисления:
6, 5, 4, 3, 2

Достоинства / недостатки молибдена

Достоинства:
имеет высокую точку плавления, а следовательно - жаропрочность;
т.к. плотность молибдена (10200 кг/м3) почти в два раза меньше плотности вольфрама (19300 кг/м3), то сплавы на основе молибдена обладают значительно большей удельной прочностью (при температурах ниже 1370 °С);
молибден имеет высокий модуль упругости;
малый температурный коэффицйент расширения;
обладает хорошей термостойкостью;
малое сечение захвата тепловых нейтронов;
для молибдена характерна высокая коррозионная стойкость. Данный металл устойчив в большей части щелочных растворов, а также в серной, соляной и плавиковой кислотах при разных температурах и концентрациях.
Недостатки:
молибден обладает небольшой окалийностью;
высокая хрупкость сварных швов;
малая пластичность при низких температурах;
упрочнение молибдена нагартовкой можно использовать лишь до 700-800 °С, при более высоких температурах происходит разупрочнение из-за возврата.