Molybdène

Grâce à ses propriétés mécaniques et chimiques uniques, le molybdène est un matériau exceptionnel qui peut répondre même aux exigences les plus délicates. Comme le molybdène possède un point de fusion très élevé, un coefficient de dilatation thermique faible, ainsi qu'un haut niveau de conductibilté thermique, il est utilisé dans de nombreux secteurs différents. Le molybdène est véritablement polyvalent. Nous utilisons ce métal, par exemple, pour produire des rubans et des fils pour l'industrie de l'éclairage, des embases semi-conducteurs pour l'électronique de puissance, des électrodes pour la fusion du verre, des zones thermiques pour les fours haute-température et des cibles de pulvérisation pour le revêtement des cellules solaires et des écrans plats.

Fil fin en molybdène
Fil fin en molybdène
Molybdène zones thermiques
Zone thermique
Molybdène électrodes pour la fusion du verre
Électrodes pour la fusion du verre
Embase en molybdène
Embase en molybdène
Propriétés du molybdène
Numéro atomique42
Numéro CAS7439-98-7
Masse atomique95,94
Point de fusion2 893 K / 2 620°C
Point d'ébullition5 833 K / 5 560°C
Volume atomique0,0153 [nm3]
Densité à 20 °C10,2 [g/cm3]
Structure cristallinestructure cubique centrée
Constante du réseau cristallin0,3147 [nm]
Ressource dans l'écorce terrestre1,2 [g/t]
Applications
Applications
Alliages de molybdène
Alliages
Propriétés du molybdène
Propriétés
Présence naturelle et préparation
Présence
Métallurgie des poudres
Métallurgie
des poudres

Pureté garantie

Vous pouvez nous faire confiance en matière de qualité. Nous produisons nous-mêmes nos produits à base de molybdène, depuis l'oxyde métallique jusqu'au produit fini. Nous utilisons exclusivement l'oxyde de molybdène le plus pur qui soit comme matériau de base. C'est pourquoi vous pouvez être sûrs de bénéficier de matériaux d'un très haut niveau de pureté. Constatez-le vous-même.

ÉlémentTypique valeur max.[µg/g]Garantie valeur max.[µg/g]
Al110
Cr320
Cu220
Fe520
K620
Ni110
Si220
W169300
C1330
H010
N510
O640
Cd15
Hg*01
Pb05


*Valeur initiale

La présence de Cr (VI) et d'impuretés organiques peut être exclue définitivement en raison du procédé de production (multiples traitements thermiques au-dessus de 1 000 °C sous atmosphère H2)

Applications

Les applications industrielles de notre molybdène sont aussi variées que ses propriétés. Nous vous en présentons brièvement trois ci-dessous :

Haut degré de pureté et excellente résistance au fluage

Notre molybdène est particulièrement pur, supporte des températures très élevées et est cependant facile à usiner. Par exemple, pour produire des creusets pour tous les procédés couramment employés dans le domaine de la croissance des saphirs. Grâce à leur pureté exceptionnelle, ces creusets ont fait leurs preuves en tant qu'outils de fusion et de solidification optimisés.

Une stabilité dimensionnelle élevée et une excellente résistance à la corrosion

Nos agitateurs homogénéisent toutes sortes de verres en fusion. Pour cela, ils doivent supporter des températures extrêmes et des verres en fusion agressifs. Grâce au molybdène, tout cela est possible. Grâce à son excellente stabilité dimensionnelle et son excellente résistance à la corrosion provoquée par les métaux et les verres en fusion, notre matériau garantit un brassage optimal ainsi qu'une longue durée de vie des produits.

Conductivité thermique élevée et faible dilatation thermique

Les densités de puissance élevées et le flux électrique à travers les diodes de puissance et les transistors génèrent de la chaleur. Grâce à ses bonnes propriétés de conductivité thermique et de dilatation thermique, adaptées aux matériaux semi-conducteurs en question, le molybdène et ses alliages constituent des substrats parfaits pour l'électronique de puissance. Utilisé comme embase, le molybdène dissipe la chaleur de manière fiable.

Du molybdène pur ou peut-être un alliage ?

Nous préparons notre molybdène de manière à ce qu'il se comporte parfaitement dans toutes les applications. Grâce à l'ajout d'alliages divers, nous pouvons maîtriser les propriétés suivantes :

  • Propriétés physiques (par ex. point de fusion, pression de vapeur, densité, conductivité électrique, conductivité thermique, dilatation thermique, capacité thermique)
  • Propriétés mécaniques (par ex. résistance, comportement à la rupture, résistance au fluage, ductilité)
  • Propriétés chimiques (résistance à la corrosion, résistance aux attaques)
  • Usinabilité (par ex. méthodes de coupe, mise en forme, soudabilité)
  • Comportement à la recristallisation (température de recristallisation, fragilisation, vieillissement)

Et ce n'est pas tout : En utilisant nos propres procédés de fabrication personnalisés, nous pouvons ajuster différentes propriétés supplémentaires du molybdène parmi une large plage de valeurs. Le résultat : des alliages de molybdène avec différentes gammes de propriétés, précisément conçus pour répondre aux exigences de chaque application spécifique.

Nom du matériauComposition chimique (pourcentage en poids)
Mo (pur) >99,97
TZM0,5 % Ti / 0,08 % Zr / 0,01 - 0,04 % C
MHC1,2 % Hf / 0.05 - 0,12 % C
Mo-Lanthanoxid (ML)ML0,3 % La2O3
MLR (R = recristallisé)0,7 % La2O3
MLS (S = Stress relieved, recuit de détente)0,7 % La2O3
MoILQ (ILQ = Incandescent Lamp Quality, qualité de lampe incandescente)0,03 % La2O3
Mo-Yttriumoxid (MY)MY0.47 % Y2O3/ 0.08 % Ce2O3
MoReMoRe55,0 % Re
MoRe4141,0 % Re
MoWMW2020,0 % W
MW3030,0 % W
MW5050,0 % W
MoCuMoCu3030,0 % Cu
MoCu1515,0 % Cu
MoZrO2MZ171,7 % ZrO2
MoNbMoNb109,71 % Nb
MoTaMT1110,75 % Ta

TZM (Titane-Zirconium-Molybdène)

Nous transformons notre molybdène en TZM en utilisant de petites quantités de carbures minuscules, extrêmement fins. Le TZM est plus résistant que le molybdène pur et possède une température de recristallisation plus élevée ainsi qu'une meilleure résistance au fluage. Le TZM est utilisé dans des applications haute-température faisant intervenir des charges mécaniques exigeantes, par exemple pour les outils de forgeage ou les anodes rotatives dans les tubes à rayons X. Les températures d'utilisation recommandées se situent entre 700 et 1 400 °C.

MHC (Molybdène-Hafnium-Carbone)

Le MHC est un alliage de molybdène renforcé en particules, qui contient à la fois du hafnium et du carbone. Grâces aux carbures extrêmement fins et uniformément distribués, ce matériau bénéficie d'une résistance exceptionnelle à la chaleur et au fluage et à 1550 °C, la température d'utilisation maximale recommandée est supérieure de 150 °C à celle du TZM. Le MHC est utilisé, par exemple, dans les applications de mise en forme de métaux. Dans les filières d'extrusion, il peut supporter des charges thermiques et mécaniques extrêmes.

ML (Molybdène-Oxyde de Lanthane)

Des particules d'oxyde de lanthane en petite quantité (0,3 ou 0,7 %) donnent au molybdène une structure dite de fibres empilées. Cette microstructure spéciale est stable jusqu'à 2000 °C. Le molybdène-oxyde de lanthane est donc également résistant au fluage même dans des conditions d'utilisation extrêmes. Nous usinons généralement ces alliages pour produire des composants de fours tels que des torons et d'autres fils, des nacelles de frittage et de recuit ou des bobines d'évaporation. Dans l'industrie de l'éclairage, le molybdène-oxyde de lanthane est utilisé, par exemple, pour les fils de retenue ou d'alimentation.

MoILQ (Molybdène-ILQ)

Le MoILQ est un alliage de molybdène micro-dopé avec une teneur en poids en oxyde de lanthane de seulement 0,03 %, spécialement développé pour être utilisé dans l'industrie de l'éclairage. Grâce à la présence d'un dopant spécialement adapté, sa température de recristallisation est plus élevée que celle du molybdène pur. Après recristallisation, sa microstructure possède également un grain plus fin que le molybdène pur. Comparé à notre matériau ML, le MoILQ est mieux adapté à la mise en forme et donc plus facile à traiter. Le MoILQ est utilisé dans les fils coeur et les fils de support dans la fabrication des filaments pour les lampes à incandescence et les lampes halogènes.

MY (Molybdène-Yttrium-Oxyde de Cérium)

Notre MY est un alliage de molybdène renforcé en particules, qui contient (en poids) 0,47 % d'oxyde d'yttrium et 0,08 % d'oxyde de cérium. Nous avons spécialement développé le MY pour l'utiliser dans l'industrie de l'éclairage. Le MY adhère bien au verre de quartz, est facile à souder et présente une meilleure résistance à l'oxydation que le molybdène pur. Le MY est principalement utilisé dans les rubans ESS conducteurs et dans les nacelles d'évaporation pour applications dans le domaine de la technologie de revêtement.

MoW (Molybdène-Tungstène)

Le tungstène est amélioré par les propriétés haute-température et par la résistance à la corrosion de notre molybdène. Disponibles en différentes compositions allant du MW20 avec 20 % de tungstène en poids au MW50 avec 50 % de tungstène en poids, nos matériaux en MoW sont principalement utilisés pour la fabrication du zinc ainsi que pour les outils mélangeurs dans l'industrie du verre.
En outre, nous utilisons nos alliages en MoW pour produire des cibles de pulvérisation pour le revêtement des écrans plats. Les couches de MoW possèdent une résistance aux attaques améliorée, propriété précieuse pour la fabrication des transistors à couche mince.

MoRe (Molybdène-Rhénium)

De petites quantités de rhénium rendent le molybdène ductile même à des températures inférieures à la température ambiante. Le molybdène-rhénium (MoRe) est principalement utilisé pour les câbles de thermocouple dans les compositions standard Mo5Re et Mo41Re, ainsi que dans les applications pour lesquelles un haut niveau de ductilité s'avère important.

MoCu (Molybdène-Cuivre)

Le molybdène-cuivre (MoCu) est un matériau composite qui contient jusqu'à 30 % de cuivre en poids. Ce composite associe la conductivité thermique élevée du cuivre et la faible dilatation thermique du molybdène. Notre MoCu convient parfaitement à la fabrication d'éléments de refroidissement passifs (dissipateurs thermiques et répartiteurs de chaleur) dans les composants électroniques. De par leur faible poids, les composites molybdène-cuivre sont particulièrement adaptés pour ce type d'applications où chaque gramme compte: dans l'industrie automobile ils sont utilisés comme plaques de support pour les modules IGBT en tant qu'onduleurs dans les pilotages électriques.

MoZrO2 (molybdène-oxyde de zirconium)

 

Les électrodes utilisées pour la fusion du verre doivent supporter des verres en fusion agressifs et des températures très élevées. En y ajoutant 1,7 % d'oxyde de zirconium en poids, nous avons doté notre molybdène de propriétés particulièrement précieuses pour l'industrie du verre. Le MoZrO2 offre une meilleure résistance à la corrosion provoquée par les verres fondus, une plus grande stabilité à haute température et une meilleure résistance au fluage que le molybdène pur.

Nos cibles de pulvérisation en molybdène servent à produire des couches fonctionnelles minces pour les écrans plats. Dans le cas des écrans tactiles, en particulier, un haut niveau de résistance à la corrosion est essentiel. Nous ajoutons donc du niobium comme élément d'alliage pour notre molybdène polyvalent, afin d'obtenir un très haut niveau de résistance à la corrosion. Vous voulez combiner une haute résistance à la corrosion tout en structurant facilement la couche de dépôt ? Alors nous vous recommandons notre alliage MoTa.

Un bon métal polyvalent. Propriétés matérielles du molybdène.

Le molybdène appartient à la classe des métaux réfractaires. Les métaux réfractaires ont un point de fusion plus élevé que celui du platine (1772 °C). L'énergie liant les atomes entre eux est particulièrement élevée dans les métaux réfractaires. Les métaux réfractaires ont un point de fusion élevé, une faible pression de vapeur, un module d'élasticité et une stabilité thermique élevée. Les métaux réfractaires sont généralement caractérisés par un coefficient de dilatation thermique faible et une densité relativement élevée. Le fait que le molybdène appartienne au même groupe que le tungstène dans le tableau périodique des éléments signifie qu'il possède une structure atomique et des propriétés chimiques similaires. L'excellente conductivité thermique du molybdène, ainsi que du tungstène, est également particulièrement intéressante. Cependant, le molybdène est facilement déformable même à des températures assez basses, ce qui le rend donc plus facile à travailler que le tungstène.

Le molybdène est un métal véritablement polyvalent possèdant une gamme de propriétés très équilibrées:

Propriétés
Numéro atomique42
Masse atomique95,94
Point de fusion2 620 °C / 2 893 K
Point d'ébullition5 560 °C / 5 833 K
Volume atomique1,53 · 10-29[m3]

Pression de vapeur

à 1800 °C1 · 10-4 [Pa]
à 2200 °C5 · 10-2 [Pa]
Densité à 20 °C (293 K)10,2 [g/cm3]
Structure cristallinestructure cubique centrée
Constante du réseau cristallin3,147 · 10-10[m]

Dureté à 20 °C (293 K)

recuit de détente>220 [HV10]
recristallisé160 - 180 [HV10]
Module d'élasticité à 20 °C (293 K)320 [GPa]
Coefficient de Poisson0,31
Coefficient de dilatation thermique linéaire à 20 °C (293 K)5,2 · 10-6[m/(m·K)]
Conductivité thermique à 20 °C (293 K)142 [W/(m ·K)]
Chaleur spécifique à 20 °C (293 K)0 254 [J/(g·K)]
Conductivité électrique à 20 °C (293 K)17,9 · 106[1/(Ω·m)]
Résistance électrique spécifique à 20 °C (293 K)0 056 [(Ω·mm2)/m]

Vitesse du son à 20 °C (293 K)

Onde longitudinale6 250 [m/s]
Onde transversale3 350 [m/s]
Travail d'émission électronique4,39 [eV]
Section de capture de neutrons thermiques2,7 · 10-27[m2]

Nous sommes capables d'influer sur les propriétés de notre molybdène et de ses alliages en jouant sur le type et la quantité des éléments d'alliage que nous ajoutons, ainsi que par le biais de procédés de production sur-mesure. Les carbures que nous incluons spécifiquement dans nos matériaux TZM et MHC modulent les propriétés mécaniques du molybdène sur toutes les plages de température. Les oxydes augmentent, en particulier, la température de recristallisation et la résistance au fluage du molybdène. Le rhénium rend le molybdène ductile même à température ambiante. Le cuivre augmente la conductivité thermique sans exercer d'influence problématique sur le coefficient de dilatation.

Pression de vapeur des métaux réfractaires
Pression de vapeur des métaux réfractaires
Taux d'évaporation des métaux réfractaires
Taux d'évaporation des métaux réfractaires
Coefficient de dilatation thermique linéaire du Mo, TZM et MLR
Coefficient de dilatation thermique linéaire du Mo, TZM
et MLR en fonction de la température
Conductivité thermique du Mo, TZM et MLR
Conductivité thermique du Mo, TZM et MLR
en fonction de la température
Chaleur spécifique
Chaleur spécifique
Résistance électrique spécifique
Résistance électrique spécifique

Alliages de molybdène comparés à du molybdène pur

TZMMHCMLMoILQ
Composants d'alliage(pourcentage en poids)0,5 % Ti
0,08 % Zr
0,01 - 0,04 % C
1,2 % Hf
0,1 % C
0,3 % La2O3
0,7 % La2O3
0,03 % La2O3
Conductibilité thermique--
Stabilité à température ambiante++
Stabilité aux hautes températures/ Résistance au fluage++(<1 400 °C)
+ (>1 400 °C)
++(<1 500 °C)
+ (>1 500 °C)
+(<1 400 °C)
++ (>1 400 °C)
+
Température de recristallisation++++++
Ductilité après utilisation à HT+++++
Soudabilité++++
MYMoWMoReMoCu
Composants d'alliage(pourcentage en poids)0,47 % Y2O3
0,08 % Ce2O3
20 - 50 % W5 / 41 % Re15 / 30 % Cu
Conductibilité thermique~--++
Stabilité à température ambiante~++-
Stabilité aux hautes températures/ Résistance au fluage+++-
Température de recristallisation+++-
Ductilité après utilisation à HT+~+++
Soudabilité+~++-

~ comparable au Mo pur + plus élevé que le Mo pur ++ beaucoup plus élevé que le Mo pur - plus bas que le Mo pur -- beaucoup plus bas que le Mo pur

Propriétés thermophysiques

Les métaux réfractaires sont généralement caractérisés par un faible coefficient de dilatation thermique et une densité relativement élevée. Il en est de même pour le molybdène. Ce matériau est également caractérisé par un haut niveau de conductivité thermique et une résistance électrique spécifique faible. Les atomes de molybdène sont fortement liés et l'élément possède un module d'élasticité plus élevé que beaucoup d'autres métaux. Les propriétés thermophysiques du molybdène changent en fonction de la température.

Coefficient de dilatation thermique linéaire du molybdène
Coefficient de dilatation thermique linéaire du molybdène et du tungstène
Chaleur spécifique du molybdène et du tungstène
Chaleur spécifique du molybdène et du tungstène
Émissivité du molybdène

Le graphique présente les valeurs d'émissivité du molybdène en fonction de la température (représentées par des bandes rouges). Les valeurs mesurées expérimentalement sur les échantillons Plansee dans la condition type à la livraison sont visibles sur l'extrémité supérieure de la bande.

La résistance électrique spécifique d'un matériau est l'inverse de sa conductivité électrique. Plus la valeur de résistance électrique spécifique d'un matériau est basse, mieux il conduit le courant. La résistance électrique spécifique se mesure en Ωmm²/m. Les métaux présentent des résistances électriques spécifiques très variées. Par exemple : argent 0,016 Ωmm²/m ; titane 0,8 Ωmm²/m. La températures, ainsi que les éléments d'alliage, les impuretés et les défauts d'un matériau influencent grandement sa résistance électrique spécifique. Nos matériaux haute performance, le molybdène et le tungstène, présentent une résistance électrique spécifique très basse d'env. 0,05 Ωmm²/m à température ambiante et inférieure à 0,5 Ωmm²/m à une température de 1 500 °C. Nos métaux sont donc parfaitement adaptés à un usage en tant que matériaux de contact et de revêtement. LE molybdène et le tungstène présentant une constante cristalline cubique, la résistance électrique spécifique est de la même valeur dans toutes les orientations cristallines.

Résistance électrique spécifique du molybdène et du tungstène
Résistance électrique spécifique du molybdène et du tungstène
Conductivité thermique du molybdène et du tungstène en fonction de la température
Conductivité thermique du molybdène et du tungstène
en fonction de la température

Propriétés mécaniques

Grâce à son point de fusion élevé de 2620 °C, le molybdène conserve sa solidité et sa résistance au fluage même à haute température. La résistance du molybdène augmente encore plus selon le degré de travail à froid du matériau. Les matériaux à base de molybdène, contrairement à d'autres métaux, ont une ductilité qui augmente également avec le travail à froid. Nous ajoutons du rhénium comme élément d'alliage pour augmenter la ductilité du molybdène et pour faire baisser sa température de transition fragile-ductile. Nous utilisons également du titane, du zirconium, du hafnium, du carbone et des terres rares comme composants d'alliages ajoutés à notre molybdène. Le module d'élasticité du molybdène et de ses alliages est, comparé à d'autres métaux, très élevé, du fait des liaisons fortes existant entre les atomes de molybdène. Cela signifie que nous sommes en mesure de créer tout une gamme de matériaux ayant chacun un ensemble de propriétés très spécifique.

Module d'élasticité du molybdène
Module d'élasticité du molybdène par rapport
à la température de test en comparaison avec nos autres
métaux réfractaires : tungstène, tantale et niobium
Limite d'élasticité typique de 0,2 % des tôles Mo et TZM (recuit de détente ou
Limite d'élasticité typique de 0,2 % des tôles Mo et TZM
(recuit de détente ou
recristallisation (épaisseur de tôle : 2 mm)
Résistance à la traction typique
Résistance à la traction typique des tôles Mo et TZM
(recuit de détente ou recristallisation) (épaisseur de tôle : 2 mm)
Comparaison du taux de résistance au fluage à l'état stationnaire
Comparaison du taux de résistance au fluage à l'état stationnaire
des tôles Mo, TZM et MLR à 1 100 °C
Comparaison du taux de résistance au fluage à l'état stationnaire des tôles Mo, TZM et MLR à 1 450 et 1 800 °C
Comparaison du taux de résistance au fluage à l'état stationnaire
des tôles Mo, TZM et MLR à 1 450 et 1 800 °C

Description de l'échantillon de métal pour les tests de résistance au fluage

MatériauTempérature de test [°C]Épaisseur du matériau [mm]Traitement thermique avant le test
Mo11001,51 200 °C / 1 h
14502,01500 °C / 1 h
18006,01800 °C / 1 h
TZM11001,51 200 °C / 1 h
14501,51500 °C / 1 h
18003,51800 °C / 1 h
MLR11001,51 700 °C / 1 h
14501,01 700 °C / 1 h
18001,01 700 °C / 1 h
Limite d'élasticité typique de 0,2 % pour le Mo
Limite d'élasticité typique de 0,2 % pour les tiges en Mo et TZM
en Mo, TZM et MHC (diamètre 25 mm ; recuit de détente)
Résistance à la traction maximale typique des tôles Mo et TZM
Valeurs de la résistance à la traction maximale typique des barres
en Mo, TZM et MHC (diamètre 25 mm ; recuit de détente)
Valeurs de la dureté des barres en Mo, TZM et MHC (diamètre : 25 mm,
recuit de détente) en fonction de la température
Micrographie optique d'une tôle Mo
Micrographie optique d'une
tôle Mo (recuit de détente)
Micrographie optique d'une tôle Mo
Micrographie optique d'une
tôle Mo (recristallisation)
Micrographie optique d'une tôle métallique MLR
Micrographie optique d'une tôle métallique MLR

Température de transition fragile-ductile

Si le molybdène est chauffé au-delà d'une certaine température, il perd sa fragilité et devient ductile. Cette température nécessaire pour provoquer la transition de la fragilité à la ductilité est appelée température de transition fragile-ductile. Elle dépend de divers facteurs, y compris la composition chimique et le niveau de travail à froid du matériau.

La ductilité et la résistance à la fracture des matériaux à base de molybdène décroît lorsque le niveau de recristallisation augmente. Cela signifie que la température de recristallisation est un facteur déterminant. Au-dessus de la température de recristallisation, la structure du matériau change. Cette restructuration du grain réduit la résistance et la dureté du molybdène et augmente le risque de fractures. Des procédés de mise en forme exigeants tels que le laminage, l'estampage ou l'emboutissage sont nécessaires pour restaurer la structure initiale. La température de recristallisation dépend fortement du niveau de travail à froid du molybdène et de sa composition chimique, en particulier de son contenu en dopants. Le tableau ci-dessous résume les températures de recristallisation typiques des matériaux de base fabriqués à partir du molybdène.

MatériauTempérature [°C] pour recristallisation à 100 % (temps de recuit : 1 heure)
Niveau de déformation = 90 %Niveau de déformation = 99,99 %
Mo (pur)1100-
TZM1400-
MHC1550-
ML13002000
MoILQ12001400
MY11001350
MoRe411300-
MoW301200-

Lors de la mise en forme et de l'usinage du molybdène et des métaux réfractaires en général, il est important de posséder une bonne compréhension des propriétés spéciales de ce groupe de matériaux. Si des procédés de mise en forme tels que le cintrage ou le pliage sont utilisés, ils doivent être employés au-dessus de la température de transition fragile-ductile pour garantir que la feuille peut être travaillée de manière sûre, sans risque de fissuration. Plus la feuille est épaisse, plus la température nécessaire pour une mise en forme sans fissure est élevée. Le molybdène convient également parfaitement pour les opérations de coupe et de poinçonnage, à condition que l'outil soit affuté convenablement et que la température de préchauffage soit réglée correctement. Cependant, les procédés de coupe peuvent également être réalisés sans problème avec des machines extrêmement puissantes et fiables Si vous avez des questions particulières concernant la mise en forme et l'usinage des métaux réfractaires, nous nous ferons un plaisir de mettre nos nombreuses années d'expérience à votre disposition.

Résistance chimique

L'excellente résistance chimique du molybdène et de ses alliages est particulièrement appréciée dans l'industrie chimique et l'industrie du verre. Si l'humidité atmosphérique est inférieure à 60 %, le molybdène est résistant à la corrosion. Ce n'est qu'à des taux d'humidité plus élevés que la décoloration commence à être observée. Dans les liquides alcalins et oxydants, le molybdène perd sa résistance à des températures dépassant 100 °C. Pour les applications dans lesquelles le molybdène est utilisé dans des gaz ou des éléments oxydants à des températures dépassant les 250 °C, nous avons développé la couche protectrice SIBOR® pour empêcher l'oxydation. Les verres fondus, l'hydrogène, l'azote, les gaz nobles, les fusions de métaux et les céramiques en oxyde n'attaquent pas le molybdène même à très haute température ou ont un effet moins agressif que sur d'autres matériaux métalliques.

Le tableau ci-dessous indique la résistance du molybdène à la corrosion. Sauf mention contraire, ces spécifications concernent les solutions pures non mélangées avec de l'oxygène. D'infimes concentrations en substances métalliques étrangères chimiquement actives peuvent modifier la résistance à la corrosion de manière significative. Vous avez des questions complexes sur la corrosion ou sur des sujets connexes ? Nous nous ferons un plaisir de mettre notre expérience et notre laboratoire interne de corrosion à votre disposition.

Résistance du molybdène à la corrosion
EauEau froide et eau chaude < 80 °C (353 K)résistant
Eau chaude > 80 °C (353 K)non résistant
Eau chaude gazéifiée à l'azote ou avec inhibiteurrésistant
Acides inorganiquesAcide fluorhydrique < 100 °C (373 K)résistant
Eau régale, froide et chaudenon résistant
Acide orthophosphorique jusqu'à 270 °C (543 K)résistant
Acide nitrique, froid et chaudnon résistant
Acide chlorhydrique, froid et chaudrésistant
Acide sulfurique < 70 % jusqu'à 190 °C (463 K)résistant
Acide sulfochromiquenon résistant
Soudes caustiquesSolution d'ammoniacrésistant
Hydroxyde de potassium (KOH < 50 %) jusqu'à 100 °C (373 K)résistant
Hydroxyde de potassium (KOH > 50 %)non résistant
Hydroxyde de sodium (KOH < 50 %) jusqu'à 100 °C (373 K)résistant
Hydroxyde de sodium (NaOH > 50 %)non résistant
Solution d'hypochlorite de sodium, froide et chaudenon résistant
Acides organiquesAcide formique 20 °C (293 K)résistant
Acide acétique jusqu'à 100 °C (373 K)résistant
Acide lactique concentré 20 °C (293 K)résistant
Acide oxalique 20 °C (293 K)résistant
Acide tartrique 20 °C (293 K)résistant
Non-métalliqueBore jusqu'à 1 600 °C (1 873 K)résistant
Carbone jusqu'à 1 100 °C (1 373 K)résistant
Phosphore jusqu'à 800 °C (1 073 K)résistant
Soufre jusqu'à 440 °C (713 K)résistant
Silicium jusqu'à 600 °C (873 K)résistant
Fluor 20 °C (293 K)non résistant
Chlore jusqu'à 250 °C (523 K)résistant
Brome jusqu'à 450 °C (723 K)résistant
Iode jusqu'à 450 °C (723 K)résistant
Verres fondus*Jusqu'à 1 700 °C (1 973 K)résistant

* Sauf les verres contenant des oxydants (par ex. verre au plomb)

Résistance à la corrosion provoquée par les gaz
Gaz ammoniac résistant à
< 1 000 °C
Air et oxygène résistant à < 400 °C
Gaz noblespas de réactionAzotepas de réaction
Dioxyde de carbone résistant à
< 1200 °C
Hydrogènepas de réaction
Monoxyde de carbone résistant à
< 1400 °C
Vapeur d'eau résistant à
< 700 °C
Hydrocarbures résistant à < 1100 °C

Veuillez noter que dans les atmosphères contenant de l'oxygène, en particulier, un haut degré d'oxydation est observé à des températures dépassant 400 °C. Nous empêchons l'oxydation du molybdène grâce à des revêtements spéciaux comme le Sibor®.

Résistance à la corrosion provoquée par les matériaux de construction de fours en céramique
Oxyde d'aluminium ***résistant à < 1 900 °COxyde de magnésium ***résistant à < 1 600 °C
Oxyde de béryllium ***résistant à < 1 900 °CCarbure de silicium ***résistant à < 1 300 °C
Graphite ***résistant à < 1 100 °COxyde de zirconium ***résistant à < 1 900 °C
Briques de magnésite ***résistant à < 1 600 °C

L'ajout de tungstène (jusqu'à 30 % en poids) comme composant d'alliage améliore de manière significative la résistance du molybdène à la corrosion, par exemple dans le zinc.

Résistance à la corrosion provoquée par les fusions de métaux
Aluminium résistant à
< 700 °C
Sodium résistant à < 1 030 °C
Bérylliumnon résistantNickelnon résistant
Plomb résistant à < 1100 °CPlutonium résistant à < 900 °C
Plomb contenant de l'oxygène résistant à
< 500 °C
Mercure résistant à < 600 °C
Césium résistant à < 870 °CRubidium résistant à
< 1 000 °C
Fernon résistantScandiumnon résistant
Gallium résistant à < 300 °CTerres rares résistant à < 1100 °C
Potassium résistant à
< 1200 °C
Argentrésistant
Cuivre résistant à < 1300 °CUraniumnon résistant
OrrésistantBismuth résistant à
< 1400 °C
Lithium résistant à
< 1400 °C
Zinc résistant à < 400 °C
Magnésium résistant à
< 1 000 °C
Étain résistant à < 550 °C

Présence naturelle et préparation

Le molybdène est connu depuis le 3ème siècle avant notre ère. Cependant, à l'époque, le terme « molybdaena » désignait le graphite et la galène, qui était confondu avec la molybdénite (à l'état naturel). Ce n'est qu'au 17ème siècle que les scientifiques comprirent que la molybdaena ne contenait pas de plomb et, en 1778, Carl Wilhelm Scheele utilisa l'acide nitrique pour produire de l'oxyde de molybdène blanc ( MoO3 ). Scheele nomma ce précipité blanc « terra molybdaenae » (terre molybdène). En 1781, Peter Jakob Hjelm réussit à réduire l'oxyde de molybdène pour la première fois. Le résultat : du molybdène métallique. Cependant, le symbole chimique et nos connaissances des propriétés chimiques du molybdène sont dues à Jöns Jakob Berzelius. Le molybdène pur fut produit pour la première fois au début du 20ème siècle par réduction du trioxyde de molybdène ( MoO3 ) avec de l'hydrogène. Les minéraux les plus importants utilisés pour la fabrication du molybdène sont la molybdénite ( MoS2 ) et le minerai de plomb jaune ou wulfénite (PbMoO4). Les plus grandes réserves de molybdène du monde se trouvent en Amérique du Nord et du Sud, et en Chine. Dans les mines de cuivre du Chili, la molybdénite est extraite en tant que sous-produit des activités d'extraction du cuivre dans les mines du pays. Ces minerais ont une teneur en molybdène d'environ 0,5 % en poids. Les minéraux qui accompagnent le molybdène dans ces minerais en sont séparés à l'aide d'un procédé dit de flottation. Après avoir été soumis à ce procédé, le concentré contient environ 85 % de molybdénite ( MoS2 ) en moyenne. Ce concentré est grillé à 600 °C. La molybdénite ( MoS2 ) est oxydée en trioxyde de molybdène ( MoO3 ).

Molymet

Avec notre participation dans la société chilienne Molibdenos y Metales (Molymet) nous avons fait un important pas en avant vers l'assurance de notre approvisionnement en molybdène sur le long terme. Molymet est la plus grande entreprise de traitement des concentrés de minerai de molybdène au monde.

Saviez-vous que le concentré de molybdène contient environ 0,1 % de rhénium ? Pendant le procédé de grillage, ce rhénium sublimé en heptoxyde de rhénium ( Re2O7 ) est récupéré dans le séparateur de poussières en tant que sous-produit du procédé de préparation du molybdène.

Le concentré de molybdène grillé ou, sous son nom technique, oxyde de molybdène, est sublimé à environ 1 000 °C ou est purifié encore plus à l'aide de méthodes chimiques. Ce procédé permet d'obtenir les produits suivants pour la fabrication du molybdène métallique :

  • ADM (dimolybdate d'ammonium) / (NH4)2O 2MoO3 (blanc)
  • Trioxyde de molybdène / MoO3 (vert)

Nous soumettons ensuite les produits intermédiaires précédents à un procédé de réduction en deux étapes en présence d'hydrogène afin d'obtenir de la poudre de molybdène métallique. Nous réduisons le trioxyde de molybdène sous atmosphère d'hydrogène pour obtenir un oxyde de molybdène légèrement réduit (MoO2) dont la couleur est typiquement rouge-brun. À cause de cela, l'oxyde de molybdène est également connu sous le nom de « molybdène rouge » :

Réduction en deux étapes en présence d'hydrogène afin d'obtenir de la poudre de molybdène métallique

La seconde réduction est également effectuée sous atmosphère d'hydrogène et permet d'obtenir le produit final : une poudre de molybdène métallique de couleur grise.

Réduction en deux étapes en présence d'hydrogène afin d'obtenir de la poudre de molybdène métallique

Comment faisons-nous ? Avec la métallurgie des poudres !

Qu'est-ce donc que la métallurgie des poudres ? Il est bien connu que la plupart des métaux et alliages industriels d'aujourd'hui tels que les aciers, l'aluminium et le cuivre, sont produits par fusion et coulés dans un moule. La métallurgie des poudres, par contre, permet de se dispenser de l'opération de fusion, et les produits sont fabriqués par compression de poudres métalliques qui sont ensuite soumises à un traitement thermique (frittage) à une température inférieure à la température de fusion du matériau. Les trois paramètres les plus importants dans le domaine de la métallurgie des poudres sont la poudre métallique elle-même ainsi que les opérations de compression et de frittage. Nous sommes capables de contrôler et d'optimiser tous ces paramètres en interne.

Pourquoi recourons-nous à la métallurgie des poudres ? La métallurgie des poudres nous permet de produire des matériaux dont le point de fusion peut atteindre et même dépasser les 2 000 °C. Ce procédé est particulièrement bon marché même lorsque seules des quantités limitées sont produites. En outre, en utilisant des mélanges de poudres sur-mesure, nous pouvons produire tout une gamme de matériaux extrêmement homogènes bénéficiant de propriétés spécifiques.

La poudre de molybdène est mélangée avec les éléments d'alliages possibles puis mise dans des moules. Le mélange est alors comprimé à des pressions pouvant atteindre 2 000 bars. La pièce pressée résultante est une préforme (green compact) est frittée dans des fours spéciaux à des températures dépassant les 2 000 °C. Au cours de ce procédé, la pièce acquiert sa densité et sa microstructure se forme. Les propriétés très spéciales de nos matériaux, comme leur excellente stabilité thermique, leur dureté ou leurs caractéristiques de flux, sont dues à l'utilisation de méthodes de mise en forme appropriées, par exemple le forgeage, le laminage ou l'emboutissage. C'est uniquement au prix d'un enchaînement parfait de ces étapes que nous pouvons respecter nos exigences de qualité élevées et fabriquer des produits de pureté et de qualité incomparables.

Oxyde
Réduction
Mélange
Alliage
Nous comprimons nos poudres métalliques et les mélanges de poudre à des pressions allant jusqu'à 2 t/cm ² (tonnes par centimètre carré) pour former une « préforme »  compacte. Lorsque des produits finaux avec des géométrie
Pressage
Frittage
Mise en forme
Traitement thermique
traitement
Traitement
mécanique /
collage
Qualité
qualité
Recyclage

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