铝压铸机使用钼合金TZM模具镶件(如型芯和销钉)来解决高热流量和大温度梯度区域的热开裂和裂纹问题。在此应用中,耐热冲击和抗疲劳性能也至关重要。钼能够耐熔融金属铝的腐蚀是另一个有利因素。钼模具比钢模具成本高,所以在模具的关键区域使用镶块来提供抗热开裂能力并改善铸件的微观结构。钼的高导热率使其能够快速从铸件中汲取热量,减少了铝二次枝晶臂间距,并改善了这些区域的铸件性能。钼为液态金属加工提供经济高效解决方案的另一个例子是钼钨合金。钨曾经是已知的唯一一种能够抵抗熔融锌腐蚀的金属,但其成本高昂且易碎。将钼与钨合金化,生产出具有同等耐熔融锌腐蚀能力的材料,而成本可大大降低。从这项工作中发展出来的Mo-25%和Mo-30%钨合金用于处理熔融锌的叶轮、泵部件和管道。
纯钼与许多熔融玻璃成分相容性好, 因此可用于玻璃处理设备、模具和熔炉部件。玻璃熔化电极(GME)是最常见的应用。玻璃在熔融时是导电的,因此在熔融玻璃中传导电流的钼电极可以增加传统燃烧炉的能量输入,提高产量和生产率。电极的设计方式有很多种,但都将钼电极浸入熔融玻璃中,保护电极免受氧化。图1是一个电极穿透熔炉侧面的设计。电极由护套固定,熔融玻璃可渗入电极、护套和耐火砖之间的区域。渗入的玻璃冷却形成一道密封,防止熔池泄漏和产品损失。暴露在大气中的电极部分必须进行保护防止氧化。多年来,人们采取了许多方法来提供抗氧化保护,包括内部或外部冷却、保护性气氛或基于各种涂层材料的保护性涂层。由于腐蚀会在熔炉运行期间消耗电极,因此将部分新的电极螺纹连接到暴露在外的一端,玻璃密封被熔化,将新延伸的电极推入熔池中。除了所示的侧入式电极外,还使用上入式和下入式设计。图2是采用底部插入式电极的熔炉示例。
图1 侧壁插入式玻璃熔化电极示意图 ©H. C. Starck
钼并非是玻璃应用的唯一候选材料。表1总结了几种候选材料的优缺点。钼优异的抗蠕变性能、与各种玻璃化学成分的相容性、高导电率、低腐蚀率和抗热冲击性能,所带来的优势明显胜于它相对于其他材料较高的初始成本,其它材料只能退而用于一些小众的用途。
图3 使用高级抗氧化涂层获得抗氧化性能©Plansee SE
国际钼协会 (IMOA) 是一个以科学为宗旨的非赢利性行业协会,成立于1989年。目前,其会员代表着全球90%以上的钼矿山产量和几乎全部的冶炼能力。
国际钼协会具有前瞻性的市场开发项目,旨在提高人们对钼的认知,促进钼及含钼材料的应用。通过举办专题讲座和培训,提供技术咨询、出版技术手册、案例研究、行业简报和统计数据以及网站和微信公众号等途径,向制造商、工程师、设计师、材料决策者和广大公众介绍含钼材料的特性及适用性,宣传钼对于可持续发展的积极作用。我们资助科研项目,发现和开发新的应用领域或扩大现有的终端应用。我们还协调业内各方应对法规并利用严谨的科学依据促进法规的合理化。