Molibdeno en polvo
El polvo de molibdeno es un polvo de metal refractario elaborado a partir de molibdeno metálico. Ofrece resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, conductividad térmica y lubricidad.
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Índice
Descripción general del polvo de molibdeno
El molibdeno es un metal de transición refractario de color blanco plateado con un punto de fusión muy alto, excelente resistencia a la corrosión y buena conductividad térmica y eléctrica. En forma de polvo, exhibe una alta resistencia a temperaturas elevadas junto con estabilidad en ambientes hostiles.
Las propiedades clave del polvo de molibdeno incluyen:
- Resistencia a altas temperaturas y a la fluencia
- Excelente resistencia a la corrosión
- Buena conductividad térmica y eléctrica.
- Bajo coeficiente de dilatación térmica
- Gran dureza y resistencia al desgaste
- Buena lubricidad en atmósferas de sulfuro.
- Disponible en varias distribuciones granulométricas
El polvo de molibdeno se utiliza cuando se puede aprovechar su resistencia al calor, resistencia a la corrosión, conductividad y lubricidad. Las principales aplicaciones incluyen aleaciones, electrónica, recubrimientos, soldadura y fabricación de metales especiales.
Composición del polvo de molibdeno
El polvo de molibdeno tiene la siguiente composición típica:
| Elemento | Pureza |
|---|---|
| Molibdeno (Mo) | 99% mín. |
| Oxígeno (O) | 0.01-0.5% |
| Carbono (C) | 0.01-0.1% |
| Hierro (Fe) | 0.2-2% |
| Cobre (Cu) | 0.1-0.5% |
| Silicio (Si) | 0.05-1% |
| Tungsteno (W) | 0.1-1% |
| Azufre (S) | 0.01-0.1% |
Los grados de alta pureza contienen más de 99% de molibdeno con bajos niveles de impurezas. Los polvos comerciales tienen mayores impurezas permitidas.
Propiedades del polvo de molibdeno
El polvo de molibdeno presenta las siguientes propiedades:
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 10,22 g/cm3 |
| Punto de fusión | 2623°C |
| Conductividad térmica | 138 W/m∙K |
| Resistividad eléctrica | 5,5 µΩ∙cm |
| Módulo de Young | 324 GPa |
| Relación de Poisson | 0.31 |
| Resistencia a la tracción | 350MPa |
| Límite elástico | 220MPa |
| Alargamiento | 20% |
| Dureza Vickers | 200 voltios |
El molibdeno ofrece un punto de fusión muy alto, resistencia a temperaturas elevadas, buena conductividad térmica/eléctrica y baja expansión térmica.
Métodos de producción de polvo de molibdeno
El polvo de molibdeno se puede producir mediante métodos como:
- Reducción de hidrógeno – Trióxido de molibdeno reducido con gas hidrógeno para producir polvo de molibdeno.
- Descomposición térmica – Calentar compuestos de molibdeno como el molibdato de amonio para formar óxido de molibdeno seguido de reducción con hidrógeno.
- Producción electrolítica – La electroobtención acuosa a partir de soluciones ácidas de molibdato produce un depósito de polvo de molibdeno.
- Reducción calciotérmica – Reducción del trióxido de molibdeno mediante calcio.
La reducción de hidrógeno es un método industrial común. Se puede controlar la morfología, el tamaño y la pureza del polvo.
Aplicaciones del polvo de molibdeno
El polvo de molibdeno tiene las siguientes aplicaciones principales:
- Adición de aleación – Agregado a aceros inoxidables, aleaciones de níquel y aceros para herramientas para mejorar las propiedades.
- Recubrimientos y pulverización de metales – Los recubrimientos por pulverización térmica y los procesos de enchapado utilizan molibdeno para resistir el desgaste y la corrosión.
- Electrónica y contactos – Utilizado en circuitos, tubos de vacío, tubos de rayos catódicos y contactos eléctricos.
- Soldadura – Como material de aporte para soldadura de metales inoxidables, con alto contenido de níquel y refractarios.
- Lubricantes – Agregado a grasas y aceites para proporcionar lubricación en ambientes de sulfuro de alta temperatura.
- Pirotecnia – Combinado con otros polvos para composiciones de retardo pirotécnico que requieren velocidades de combustión controladas.
Especificaciones del polvo de molibdeno
El polvo de molibdeno está disponible con varias especificaciones:
- Grados de pureza – Desde pureza comercial hasta grados de pureza ultra alta 99.999%.
- Tamaño de las partículas – Desde 1 micra hasta 150 micras para diferentes aplicaciones.
- Morfología – Están disponibles formas de polvo irregulares, esféricas y nodulares.
- Superficie – Grados de polvo de baja a alta superficie.
- Contenido de oxígeno – Polvos de alta pureza y bajo contenido de oxígeno para aplicaciones especiales.
Proveedores mundiales de polvo de molibdeno
Algunos de los principales proveedores mundiales de molibdeno en polvo incluyen:
- HC Starck (Alemania)
- Molymet (Estados Unidos)
- JDC Molibdeno (China)
- Explotador Molibdeno (China)
- Plansee (Austria)
- Tungsteno del Medio Oeste (EE. UU.)
Estas empresas producen grados de molibdeno en polvo utilizando diversos métodos desde niveles de pureza comerciales hasta ultra altos.
Precio del polvo de molibdeno
Los precios del molibdeno en polvo dependen de factores como:
- Grado de pureza – Desde $5/kg para pureza comercial hasta más de $500/kg para grados de pureza ultra alta.
- Tamaño de las partículas – Los polvos a nanoescala y submicrónicos tienen un precio más elevado.
- Morfología – Los polvos esféricos son superiores a los de calidad irregular.
- Cantidad – Los precios se reducen para grandes cantidades debido a la economía de escala.
- Fabricante – Los principales proveedores globales ofrecen precios competitivos.
- Geografía – Los precios varían en las diferentes regiones del mundo.
Almacenamiento y manipulación de polvo de molibdeno
El polvo de molibdeno requiere almacenamiento y manipulación controlados:
- Evite la exposición al aire y la humedad para minimizar la oxidación.
- Evite la acumulación de polvo y los riesgos de ignición de los polvos finos.
- Utilice ventilación adecuada y protección respiratoria durante la manipulación.
- Siga las precauciones en la Hoja de datos de seguridad del proveedor.
- Guarde los envases sellados en un lugar fresco y seco, lejos de productos incompatibles.
Se debe utilizar una conexión a tierra adecuada, una cobertura de gas inerte y EPP al manipular polvo de molibdeno.
Inspección y prueba de polvo de molibdeno
Inspecciones y pruebas típicas realizadas sobre polvo de molibdeno:
- Análisis químico – Las técnicas ICP y XRF utilizadas para verificar que la composición cumple con las especificaciones.
- Tamaño de las partículas – Análisis de difracción láser según norma ASTM B822.
- Morfología – Imágenes SEM utilizadas para determinar la forma de las partículas y el área de superficie.
- Área superficial específica – Método de absorción de gas BET utilizado.
- Prueba de impureza – ICP-MS utilizado para cuantificar niveles de oxígeno, hierro, cobre, tungsteno y otras impurezas.
- Flujo de polvo – Probado según norma ASTM B213 utilizando caudalímetro Hall.
Comparación de polvos de molibdeno y tungsteno
Los polvos de molibdeno y tungsteno son dos polvos metálicos refractarios comparados:
| Parámetro | Molibdeno | Tungsteno |
|---|---|---|
| Densidad | 10,22 g/cm3 | 19,3 g/cm3 |
| Punto de fusión | 2623°C | 3422°C |
| Resistencia a la tracción | 350MPa | 350MPa |
| Conductividad térmica | 138 W/mK | 163 W/mK |
| Resistividad eléctrica | 5,5 μΩ.cm | 5,5 μΩ.cm |
| Coste | Baja | Más alto |
| Toxicidad | Baja | Más alto |
El molibdeno tiene menor densidad, punto de fusión y costo, pero ofrece una resistencia y conductividad igualmente altas que el tungsteno.
Preguntas frecuentes sobre el polvo de molibdeno
P: ¿Cómo se produce el polvo de molibdeno?
R: Los métodos comunes de producción industrial de polvo de molibdeno incluyen la reducción con hidrógeno del trióxido de molibdeno y la descomposición térmica de molibdatos seguida de una reducción.
P: ¿Para qué se utiliza el polvo de molibdeno?
R: Las principales aplicaciones del polvo de molibdeno incluyen aleaciones, recubrimientos por pulverización térmica, electrónica, soldadura, lubricantes, pirotecnia y como metal puro.
P: ¿Qué tamaño de polvo se utiliza para los recubrimientos por pulverización térmica?
R: Para la mayoría de los procesos de pulverización térmica, el polvo de molibdeno normalmente se utiliza en rangos de tamaño de 45 a 150 micrones. Puede resultar difícil derretir completamente el polvo más fino.
P: ¿El polvo de molibdeno es inflamable o explosivo?
R: Sí, al igual que otros metales finamente divididos, el polvo de molibdeno puede ser potencialmente inflamable o explosivo. Se necesitan precauciones adecuadas para una manipulación y almacenamiento seguros.
P: ¿Dónde puedo comprar polvo de molibdeno de alta pureza?
R: El polvo de molibdeno de pureza ultra alta (99.999%) se puede adquirir de los principales proveedores, incluidos HC Starck, Molymet, Plansee y JDC Molybdenum.
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