中國粉體網(wǎng)訊  鉬是貴重的稀有金屬,，它關(guān)系到許多高科技領(lǐng)域的進展，也關(guān)系到許多經(jīng)濟部門，如鋼鐵工業(yè),、石化工業(yè)等部門的可持續(xù)發(fā)展,。鉬因其優(yōu)異的性能，還被廣泛應(yīng)用于軍事,、航空航天及核工業(yè)等國防軍工領(lǐng)域,。目前，全世界大部分的鉬仍用來制造槍炮,、裝甲車和坦克等戰(zhàn)爭武器,。隨著時代的進步，鉬的應(yīng)用還會不斷擴展,，未來更將凸顯它是一種重要的不可再生的戰(zhàn)略性資源,。

鉬粉是生產(chǎn)鉬合金及鉬制品的重要原料，其產(chǎn)品質(zhì)量直接影響著鉬加工制品的品質(zhì)和性能,。因此,，鉬粉制備技術(shù)成為鉬行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵，鉬粉制備工藝的研究成為鉬行業(yè)的熱點,。

納米粉體具有比表面積大,，能增強界面原子和分子的化學(xué)活性以及高的吸收能力等獨特的特點，會顯著改變材料的物理,、力學(xué)和化學(xué)性能,。納米鉬粉常溫下在空氣中的穩(wěn)定性很好，燒結(jié)活性高,。納米鉬粉與微米級鉬粉相比,，可以在溫度低得多的條件下燒結(jié)成高密度的納米結(jié)構(gòu)材料，這可以避免晶粒的粗化,。因此,，近年來納米鉬粉的制備得到了廣泛的關(guān)注。納米鉬粉可以作為生產(chǎn)納米結(jié)構(gòu)的工具鋼,、MoSi₂,、組織細小均勻的鉬產(chǎn)品等的原材料。

超細及納米鉬粉的制備

超細及納米鉬粉的制備技術(shù),，主要有等離子還原法,、氯化鉬蒸汽氫還原法、氯化鉬熱解法,、三氧化鉬蒸發(fā)態(tài)還原法,、均勻沉淀—還原法等。

1.等離子還原法

將非球形鉬粉顆料加入到等離子體射流中,，使顆粒表面或整體呈熔融狀態(tài),，利用熔滴的表面張力而收縮,，形成球形顆粒，然后用冷卻射流迅速凝聚這種金屬蒸氣,，從而獲得比表面積高達200m² /g的金屬超細粉末,。該法所得鉬粉平均粒徑為 30nm~50nm，適用于熱噴涂用的球形粉末,。微波等離子法制備的納米鉬粉純度較高,，形貌較好，松裝密度更高,，但生產(chǎn)成本較高,。

2.氯化鉬蒸汽氫還原法

研究人員用MoCl₅與MoO₂Cl₂的混合物為原料，采用等離子氫還原法,，工藝參數(shù)：200A和120V,，溫度3200℃，氯化物耗量100g/min,，氫耗量為74L/min，產(chǎn)率90%,，獲得比表面積9.6m²/g,，含氧量0.6%的超細鉬粉。Hermann C.Starck公司用純氫還原MoCl₅或MoCl₆制得1nm~50nm,，雜質(zhì)含量＜1000mg/kg和＜200mg/kg的鉬粉,。

3.氯化鉬熱解法

以鉬精礦(MoS₂)為原料，在250℃~300℃下,，與氯氣反應(yīng)生成MoCl₅,，其反應(yīng)式為：2MoS₂+5Cl₂→2MoCl₅+2S₂。經(jīng)高溫加熱分解得到純鉬粉產(chǎn)品,，其反應(yīng)式為：2MoCl₅→ 2Mo+5Cl₂,。該法工藝簡單，生產(chǎn)的產(chǎn)品純度高,，可作為金屬或非金屬表面涂層材料,，以增強材料耐腐蝕和耐高溫性能。但該法對原材料純度要求高,，且生產(chǎn)中使用了氯氣,，需注意環(huán)保及安全問題。 

4.三氧化鉬蒸發(fā)態(tài)還原法

趙瑞新等以管狀電爐為試驗設(shè)備,，在770℃~800℃下進行三氧化鉬蒸發(fā)態(tài)的氫還原制取超細鉬粉的探索試驗,。結(jié)果表明，同一溫度下,，三氧化鉬的揮發(fā)率隨時間增大,，并在60min后減緩,；粉塵-氣體混合物的濃度對鉬粉的粒度有顯著影響，可改變蒸汽中MoO₃的濃度來控制產(chǎn)品粒度,。Kojis等將高純 MoO₃粉末置于舟皿中,，放入1300℃~1500℃的預(yù)熱爐中蒸發(fā)成氣態(tài)，在流量為150mL/min 的H₂-N₂氣體和流量為400mL/min的H₂的混合氣流的夾載下,，MoO₃蒸氣通過還原生成超細鉬粉,，該法可獲得40nm~70nm的均勻球形產(chǎn)品。

5.均勻沉淀-還原法

陳敏等以仲鉬酸銨為原料,，配制成溶液,，加入氨水、濃硝酸及草酸等制備鉬酸沉淀,，煅燒得到三氧化鉬,，然后放入改造的推舟還原爐進行氫還原。該法制備的鉬粉呈球狀,，粒度均勻,，平均粒徑66.8nm。

鉬的應(yīng)用

鉬的應(yīng)用領(lǐng)域主要是冶金工業(yè),、電子工業(yè),、宇航軍工業(yè)、化學(xué)工業(yè)及農(nóng)業(yè)等,，是國民經(jīng)濟中一種重要的原料和戰(zhàn)略物資,。

冶金工業(yè)中，鉬主要是用作鋼鐵和有色金屬的添加劑,。鋼中加入鉬后,，能細化晶粒，提高晶粒粗化溫度,，顯著改善鋼的淬透性,、韌性、高溫強度和蠕變性能等,。鎳中添加15%~ 30%的鉬可大大提高鎳基合金的耐腐蝕性能,，尤其能大大提高其在非氧化介質(zhì)中的耐腐蝕性能。用含50%Mo和50%Re的鉬錸合金制成的無縫合金管具有良好的高溫性能可在接近其熔點的溫度下使用,，可用作熱電偶的外套,、電子管中陰極支架、環(huán)和柵極等部件。含0.5%Ti和0.08%Zr的鉬基合金(TZM)是一種優(yōu)良的高強度材料，具有良好的耐熱疲勞和耐熱裂性能,，用該種合金棒作穿孔頂頭可以提高生產(chǎn)率并節(jié)省鋼材,。鉬具有加工性能穩(wěn)定、熔點高,、高溫強度和硬度大,、熱導(dǎo)率較好和膨脹系數(shù)較小等特點,，適于作金屬加工的工具,。

電子工業(yè)中,，由于鉬具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，在高溫下鉬具有很高的力學(xué)性能,，可用來制造電子管中的放大器,、發(fā)射管、高壓整流器和氣體放電器中的各種元件,、陰極,、陰極支柱、電流引線以及各種不同形狀的電極等,，可作高溫爐的發(fā)熱體,、反射屏、隔板,、襯里,、托盤以及其它部件等；由于鉬的硬度高,，在電弧作用下抗燒蝕性強,，價格較低，可用作觸點材料,；鉬的熱膨脹系數(shù)和硅接近，可用作整流器的基片材料,。

宇航軍工業(yè)中,，鉬及其合金能用作耐高溫部件。在1000~1650℃范圍內(nèi)用作飛機噴氣發(fā)動機的燃氣輪葉片,、導(dǎo)向葉片,、噴嘴、鼻錐,、沖擊發(fā)動機噴管,、火焰導(dǎo)向器及燃燒室等，還可作為宇宙飛行器的蒙皮,、噴管,、火焰擋板和翼面等耐高溫部件。

化學(xué)工業(yè)中,，鉬可作為在惡劣環(huán)境中的操作部件和結(jié)構(gòu)材料,，用作材料的涂層和催化劑、顏料及潤滑劑等,。

玻璃陶瓷工業(yè)中,，鉬由于具有高的熔點并能耐熔融玻璃的腐蝕,，可代替鉑族貴金屬的某些用途。

噴涂工業(yè)中,，鉬粉及鉬合金粉末作為噴涂原料粉末也得到了廣泛的應(yīng)用,。

農(nóng)業(yè)中，鉬酸銨,、鉬酸鈉,、三氧化鉬經(jīng)過鍛燒后的輝鉬礦以及含鉬的工業(yè)廢料都可用作肥料。

此外,，由于鉬及其合金具有中子吸收截面小,、持久強度高、對核燃料的穩(wěn)定性和抗液態(tài)金屬腐蝕等特性,，在原子能工業(yè)中可作氣體冷卻反應(yīng)堆的包套材料和堆芯結(jié)構(gòu)材料,。

參考文獻：

周存.鉬粉的制備工藝與進展

陳艷芳等.鉬粉制備技術(shù)的研究進展

劉國璽等.鉬粉的研究進展及應(yīng)用

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