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Molybdène : Propriétés et utilisation

Molybdène

Le molybdène possède un point de fusion très élevé, un coefficient de dilatation thermique faible et une conductibilité thermique élevée et grâce à ces propriétés, il est utilisé dans de nombreux secteurs différents. Le molybdène est vraiment polyvalent. Nous utilisons ce matériau pour fabriquer, entre autres, des embases de base semi-conductrices pour l'industrie de l’électronique de puissance, des électrodes de verrerie, des zones thermiques pour fours à haute température et des cibles de pulvérisation pour la production de cellules solaires et d'écrans plats.

Apprenez-en davantage sur les propriétés et les utilisations industrielles du molybdène.

Faits intéressants sur le molybdène

Numéro atomique 42
Numéro CAS 7439-98-7
Masse atomique 95,94 [g/mol]
Point de fusion 2 620 °C
Point d'ébullition 4 639 °C
Densité à 20 °C 10,22 [g/cm³]
Structure cristalline cubique centrée
Coefficient de dilatation thermique linéaire à 20 °C
 5,2 ×10-6 [m/(mK)]
Conductibilité thermique à 20 °C
 142 [W/(mK)]
Chaleur spécifique à 20 °C 0,25 [J/(gK)]
Conductivité électrique à 20 °C 17,9 × 106 [S/m]
Résistance électrique spécifique à 20 °C 0,056 [(Ωmm2)/m]
Avantages et applications

Avantages et utilisations du molybdène

Grâce à ses propriétés mécaniques et chimiques uniques, le molybdène est un matériau exceptionnel capable de répondre aux exigences les plus strictes. 

Nous aimerions vous présenter trois de ces propriétés particulières et les applications pour lesquelles elles sont bénéfiques :

  • Très grande pureté et résistance au fluage élevée

    Notre molybdène est particulièrement pur, résiste aux températures les plus élevées, ce qui en facilité l’usinage. Par exemple, sous forme de creusets pour tous les processus courants de l’industrie de la croissance de cristaux de saphirs. Grâce à leur grande pureté, ils démontrent leur force en tant que récipient de fusion et outil de solidification optimal.

  • Bonne stabilité dimensionnelle et excellente résistance à la corrosion

    Nos agitateurs homogénéisent le verre en fusion de toutes sortes. Ils doivent résister à des températures extrêmes et à du verre en fusion agressif. Le molybdène rend cela possible. Avec une excellente stabilité dimensionnelle et une résistance à la corrosion du métal et du verre en fusion, notre matériau assure une agitation optimale et une durée de service prolongée.

  • Bonne conductibilité et faible dilatation thermiques

    La chaleur est générée à des densités de puissance et des courants élevés dans les diodes et les transistors de puissance. La bonne conductibilité thermique et une dilatation thermique adaptée aux matériaux semi-conducteurs font du molybdène et de ses alliages le matériau de support idéal pour l’industrie de l’électronique de puissance. Sous forme d’embase, le molybdène dissipe la chaleur de manière fiable.

Nos produits à base de molybdène

Embases de semi-conducteurs

Embases de semi-conducteurs

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Propriétés

Molybdène : Propriétés

Le molybdène fait partie des métaux réfractaires. Les métaux réfractaires sont les métaux présentant un point de fusion plus élevé que le platine (1 772 °C). Dans les métaux réfractaires, l’énergie de liaison des atomes est particulièrement élevée. Les métaux réfractaires ont un point de fusion élevé pour une faible pression de vapeur similaire, une bonne stabilité thermique et dans le cas des matériaux à base de molybdène et de tungstène, également des modules d'élasticité très élevés. Un faible coefficient de dilatation thermique et une densité relativement élevée sont également caractéristiques des métaux réfractaires. Comme le molybdène fait partie du même groupe que le tungstène dans le tableau périodique, il possède une structure atomique et des propriétés physiques et chimiques similaires. La bonne conductivité thermique du molybdène et du tungstène mérite d’être soulignée. Le molybdène est toutefois 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 présentant un profil de propriétés très équilibré.

Nous influençons les propriétés de notre molybdène et de ses alliages par le type et la quantité d’éléments d’alliage et par le biais de procédés de production sur mesure. Les carbures que nous introduisons de manière ciblée dans le TZM et le MHC influencent les propriétés mécaniques du molybdène sur toutes les plages de température. Les oxydes augmentent, plus particulièrement, 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 conductibilité thermique sans exercer d’influence problématique sur le coefficient de dilatation.

  • Quelles sont les caractéristiques physiques du molybdène?
    • Taux d’évaporation des métaux réfractaires
    • Pression de vapeur des métaux réfractaires
    • Coefficient de dilatation thermique linéaire du Mo, du TZM et du MLR en fonction de la température
    • Conductibilité thermique du Mo et du TZM en fonction de la température
    • Chaleur spécifique du Mo et du TZM
    • Résistance électrique spécifique du TZM et du Mo/MLR

    Le faible coefficient de dilatation thermique et une densité relativement élevée sont typiques des métaux réfractaires. Il en est de même pour le molybdène. Une bonne conductivité thermique et une faible résistivité électrique sont également caractéristiques du molybdène. Le molybdène présente une forte liaison entre les atomes et un module d’élasticité supérieur à celui de nombreux autres métaux. Les propriétés thermophysiques du molybdène changent avec la température.

    • Coefficient de dilatation thermique linéaire du Mo et du W en fonction de la température
    • Chaleur spécifique du Mo et du W
    • Valeurs d’émissivité en fonction de la température pour le Mo

    La figure résume les valeurs d’émissivité en fonction de la température pour le molybdène accessibles dans les publications - représentées par une bande de dispersion rouge. Les valeurs d’émissivité déterminées expérimentalement sur des échantillons de Plansee dans des conditions de livraison typiques se situent à l’extrémité supérieure de la bande de dispersion.

    La résistance électrique spécifique ρ (« rho ») d’un matériau est l’inverse de sa conductivité électrique. Plus la valeur de la résistance électrique spécifique est élevée, plus le matériau conduit mal l’électricité. L’unité de la résistivité électrique ρ est Ωmm²/m. Les métaux ont des résistances électriques spécifiques très différentes. Un exemple : 0,016 Ωmm²/m (argent) ou 0,427 Ωmm²/m (titane). La résistance électrique spécifique est fortement influencée par la température, ainsi que par les éléments d’alliage, les impuretés et les défauts de structure du réseau du matériau concerné. Nos matériaux haute performance que sont le molybdène et le tungstène ont une résistance électrique spécifique très faible : environ 0,05 Ωmm²/m à température ambiante et même à une température de 1 500 °C toujours inférieure à 0,5 Ωmm²/m. Les matériaux sont donc parfaitement adaptés à une utilisation comme contacts électriques et comme matériaux de revêtement. Le molybdène et le tungstène ayant un réseau cristallin cubique, la résistance électrique spécifique est la même dans toutes les directions spatiales cristallographiques.

    • Résistance électrique spécifique Mo et du W
    • Conductibilité thermique du Mo et du W en fonction de la température
  • Quelles sont les caractéristiques mécaniques du molybdène?

    Grâce à son point de fusion élevé de 2 620 °C, le molybdène conserve sa solidité et sa résistance au fluage même à haute température. La résistance du molybdène augmente encore plus avec le niveau de travail à froid. Contrairement à d’autres matériaux, la ductilité des matériaux à base de molybdène augmente également avec le niveau de travail à froid. Pour augmenter la ductilité du molybdène et pour faire baisser sa température de transition fragile-ductile, nous ajoutons du rhénium comme élément d’alliage. Nous allions en outre le molybdène avec du titane, du zirconium, de l'hafnium, du carbone ou des oxydes de terres rares, ce qui permet d'obtenir différents matériaux aux propriétés très spécifiques. Comparé à d’autres métaux, le module d’élasticité du molybdène et de ses alliages est très élevé, du fait des liaisons fortes entre les atomes de molybdène. 

    • Module d’élasticité du molybdène par rapport à la température de test en comparaison avec nos autres métaux réfractaires : W, Cr, Ta et Nb
    • Limite d’élasticité typique de 0,2 % pour le Mo et le TZM
    • Résistance à la traction typique du matériau de tôles en Mo et TZM en fonction des conditions de recuit de détente et de recristallisation (épaisseur de tôle 2 mm)
    • Comparaison du taux de résistance au fluage à l’état stationnaire du matériau de tôles en Mo, TZM et MLR à 1 100 °C
    • Comparaison du taux de résistance au fluage à l’état stationnaire du matériau de tôles en Mo, TZM et MLR à 1 450 et 1 800 °C

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

     
    Matériau Température de test [°C] Épaisseur de tôle [mm] Traitement thermique avant le test
    Mo 1 100 1,5 1 200 °C / 1 h
    1 450 2,0 1 500 °C / 1h
    1 800 6,0 1 800 °C / 1h
    TZM 1 100 1,5 1 200 °C / 1 h
    1 450 1,5 1 500 °C / 1h
    1 800 3,5 1 800 °C / 1h
    MLR 1 100 1,5 1 700 °C / 3 h
    1 450 1,0 1 700 °C / 3 h
    1 800 1,0 1 700 °C / 3 h
    • Limite d’élasticité typique de 0,2 % pour le matériau des barres en Mo, TZM et MHC (diamètre de 25 mm, condition de recuit de détente)
    • Résistance à la traction typique pour le matériau des barres en Mo, TZM et MHC (diamètre de 25 mm, condition de recuit de détente)
    • Valeur de dureté pour le matériau des barres en Mo, TZM et MHC (diamètre de 25 mm, condition de recuit de détente) en fonction de la température

    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.

    Plus le degré de recristallisation est élevé, plus la ductilité du molybdène diminue. La température de recristallisation est donc déterminante. À la température de recristallisation, la structure se transforme. Cette restructuration du grain réduit la résistance et la dureté du molybdène et augmente le risque de fracture. Seuls des procédés de mise en forme complexes telles que le laminage, l’estampage ou l’emboutissage peuvent restaurer la structure d’origine. La température de recristallisation dépend fortement du niveau de travail à froid du molybdène et de sa composition chimique. L’ajout de petites particules d’oxyde au tungstène (comme par ex. de l’oxyde de lanthane ou de l’oxyde de cérium) augmente la température de recristallisation et la résistance au fluage du matériau. Le tableau ci-dessous résume les températures de recristallisation typiques des matériaux de base en molybdène.

    Matériau Température [°C] pour une recristallisation à 100 % (temps de recuit 1 heure)
      Niveau de déformation = 90 % Niveau de déformation = 99,99 %
    Mo (pur) 1 100 -
    TZM 1 400 -
    MHC 1 550 -
    ML 1 300 2 000
    Mo-ILQ 1 200 1 400
    MY 1 100 1 350
    MoRe41 1 300 -
    MoW30 1 200 -

    Lors de la mise en forme et de l’usinage du molybdène et des métaux réfractaires en général, il est essentiel d’avoir une bonne compréhension des propriétés spécifiques de ce groupe de matériaux. Si des procédés de mise en forme tels que le cintrage ou le pliage sont utilisés, ils doivent être mis en œuvre au-dessus de la température de transition fragile-ductile pour garantir un travail de la tôle en toute sécurité et sans risque de fissure. Plus la tôle est épaisse, plus la température 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 bien affuté et la température de préchauffage réglée correctement. Les procédés de coupe peuvent aussi être mis en œuvre sans problème avec des machines extrêmement puissantes et fiables. Si vous avez des questions spécifiques relatives à la mise en forme et à l’usinage des métaux réfractaires, nous nous ferons un plaisir de mettre nos nombreuses années d’expérience à votre disposition.

  • Quel est le comportement chimique du molybdène?

    La bonne résistance chimique du molybdène et de ses alliages est particulièrement appréciée dans les industries de la chimie et du verre. Le molybdène est résistant à la corrosion à des taux d’humidité inférieurs à 60 %. Ce n’est qu’en cas d’humidité élevée qu’un ternissement des couleurs apparait. Dans les liquides alcalins et oxydants, le molybdène devient instable à des températures supérieures à 100 °C. Pour l’utilisation du molybdène dans des gaz et éléments oxydants au dessus de 250 °C, nous avons développé un revêtement protecteur appelé Sibor® pour protéger contre l’oxydation. Le verre en fusion, l’hydrogène, l’azote, les gaz nobles, les métaux en fusion et les céramiques oxydées n’attaquent pas le molybdène, même à très haute température, et 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 sur des problèmes complexes de corrosion ? Nous nous ferons un plaisir de mettre notre expérience et notre propre laboratoire de corrosion à votre disposition.

     

    MOYEN  RÉSISTANT (+), NON RÉSISTANT (-)                                        REMARQUE  
    Eau    
    Eau froide et eau chaude < 80 °C + Coloration
    Eau chaude > 80 °C, dégazéifiée + Coloration
    Vapeur jusqu’à 600 °C + Coloration
    Acides    
    Acide fluorhydrique, HF + < 100 °C
    Acide chlorhydrique, HCI +  
    Acide phosphorique, H3PO4 + < 270 °C
    Acide sulfurique, H2SO4 + < 70 %, < 190 °C
    Acide nitrique, HNO3 - Solution
    Eau régale, HNO3 + 3 HCl - Solution
    Acides organiques +  
    Solutions caustiques    
    Solution d'ammoniac, NH4OH +  
    Hydroxyde de potassium, KOH + < 50 %, < 100 °C
    Hydroxyde de sodium, NaOH + < 50 %, < 100 °C
    Halogènes    
    Fluor, F2 - Attaque forte
    Chlore, Cl2 + < 250 °C
    Brome, Br2 + < 450 °C
    Iode, I2 + < 450 °C
    Non-métal    
    Bore, B + < 900 °C
    Carbone, C + < 900 °C
    Silicium, Si + < 550 °C
    Phosphore, P + < 800 °C
    Soufre, S + < 440 °C
    Gaz*    
    Ammoniac, NH3 + < 900 °C
    Monoxyde de carbone, CO + < 1 000 °C
    Dioxyde de carbone, CO2 + < 1 100 °C
    Hydrocarbure + < 1 000 °C
    Air et oxygène, O2 + < 400 °C, coloration
    Gaz nobles (He, Ar, N2) +  
    Hydrogène, H2 +  
    Vapeur d'eau + < 600 °C, coloration
    *Une attention particulière doit être apportée au point de rosée du gaz. L’humidité peut entraîner de l’oxydation.
    Matériaux en fusion    
    Verre en fusion* + < 1 700 °C
    Aluminium, Al -  
    Beryllium, Be -  
    Bismuth, Bi + < 1 430 °C
    Césium, Cs + < 870 °C
    Cérium, Ce + < 800 °C
    Chrome, Cr -  
    Cuivre, Cu + < 1 300 °C
    Europium, Eu +  
    Gallium, Ga + < 400 °C
    Or, Au +  
    Fer, Fe -  
    Plomb, Pb + < 1 100 °C
    Lithium, Li + < 1 425 °C
    Magnésium, Mg + < 1 000 °C
    Mercure, Hg + < 600 °C
    Nickel, Ni -  
    Plutonium, Pu +  
    Potassium, K + < 1 200 °C
    Rubidium, Rb + < 1 035 °C
    Samarium, Sm +  
    Scandium, Sc -  
    Argent, Ag + < 1 020 °C
    Sodium, Na + < 1 020 °C
    Étain, Sn + < 550 °C
    Uranium, U -  
    Zinc, Zn** -  
    *Excepté les verres avec agents oxydants ;
    **L’alliage MoW30 présente une excellente résistance à la corrosion du Zn en fusion.    		  
    Matériaux de fabrication de fours    
    Alumine, Al2O3 + < 1 900 °C
    Oxyde de béryllium, BeO + < 1 900 °C
    Graphite, C + < 900 °C
    Magnésite, MgCO3 + < 1 600 °C
    Oxyde de magnésium, MgO + < 1 600 °C
    Carbure de silicium, SiC + < 550 °C
    Zircone, ZrO2 + < 1 900 °C

    Résistance à la corrosion du molybdène

Gamme de matériaux

Du molybdène pur ou plutôt un alliage ? Nous vous aiderons à choisir !

Vous pouvez compter sur notre qualité. Nous produisons nous-mêmes nos produits à base de molybdène, de l’oxyde métallique au produit fini. Nous n’utilisons l'oxyde de molybdène le plus pur comme matériau de départ. Nous vous garantissons donc une pureté de 99,97 % (pureté métallique sans W) de notre molybdène. La partie restante est composée principalement des éléments suivants :

Élément Valeur max. typique
[μg/g]		 Valeur max. garantie
[μg/g]
Al 1 10
Cr 3 20
Cu 2 20
Fe 5 20
K 6 20
Ni
 1 10
Si 2 20
W 169 300
C 13 30
H 0 10
N 5 10
O 6 40
Cd 1 5
Hg 0 1
Pb 0 5

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)

Nom du matériau Composition chimique (pour cent en poids)
Mo (pur) > 99,97 % Mo
Mo-UHP > 99,995 % Mo
TZM Mo  0,5 % Ti  0,08 % Zr 
0,01 - 0,04 % C
MHC Mo  1,2 % Hf  0,05 - 0,12 % C
Mo-oxyde de lanthane
 ML Mo  0,3 % La2O3
MLR (R = recristallisé) Mo  0,7 % La2O3
MLS (S = Stress relieved, recuit de détente) Mo  0,7 % La2O3
Mo-ILQ
(ILQ = Incandescent Lamp Quality)		 Mo  0,03 % La2O3
Mo-oxyde d’yttrium  MY Mo  0,47 % Y2O3  0,08 % CeO2
MoRe  MoRe41 Mo  41,0 % Re
 MoRe47,5 Mo  47,5 % Re
MoW  MoW30 Mo  30,0 % W
DUMOMET®   > 99,97 % Mo

Nous préparons notre molybdène de manière optimale pour chaque application. Nous pouvons maîtriser les propriétés suivantes grâce à l’addition d’alliages divers :

  • propriétés physiques (comme le point de fusion, la densité, la conductivité électrique, la conductibilité thermique, la dilatation thermique)
  • Propriétés mécaniques (comme la résistance, la résistance au fluage, la ductilité)
  • Propriétés chimiques (résistance à la corrosion, résistance aux attaques)
  • Usinabilité (comme les procédés de coupe, le comportement de mise en forme, de soudabilité)
  • Comportement de recristallisation (température de recristallisation)

Et ce n’est pas tout : en utilisant nos propres procédés de fabrication sur mesure, nous pouvons adapter différentes propriétés supplémentaires du molybdène parmi une large plage de valeurs. Le résultat : des alliages de molybdène avec différents profils de propriétés, adaptés avec précision à l’application concernée.

Alliages de molybdène

  • TZM (titane-zirconium-molybdène)

    Avec de petites quantités de carbure petit et fin, nous transformons notre molybdène en TZM. 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 à haute température faisant intervenir des charges mécaniques importantes, notamment pour les outils de forgeage ou les anodes tournantes dans les tubes à rayons X. Les températures de service 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. Les carbures fins, répartis de manière homogène confèrent au matériau une résistance exceptionnelle à la chaleur et au fluage et sa température de service maximale recommandée est augmentée de 150 °C pour atteindre 1 550 °C. Le MHC est utilisé, entre autres, dans la 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 pour cent en poids) donnent au molybdène une structure dite de fibres empilées. Cette microstructure particulière est stable jusqu'à 2 000 °C, en fonction de la voie de fabrication. 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 des fils chauffants, des nacelles de frittage et de recuit ou des filaments 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.

  • Mo-ILQ (molybdène-ILQ)

    Le MoILQ est un alliage de molybdène micro-dopé avec un pour cent en poids en oxyde de lanthane de seulement 0,03 %, spécialement développé pour être utilisé dans l’industrie de l’éclairage. Grâce à une teneur en dopant spécialement adaptée, 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 en ML, le MoILQ est plus adapté à la mise en forme et donc plus facile à traiter. Le MoILQ est utilisé dans les fils de mandrin et les fils de support dans la fabrication des filaments pour les lampes à incandescence et les lampes halogènes.

  • MY (oxyde de molybdène-yttrium-cérium)

    Notre MY est un alliage de molybdène renforcé en particules, qui contient 0,47 pour cent en poids d’oxyde d’yttrium et 0,08 pour cent en poids 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 des applications dans le domaine de la technologie de revêtement.

  • 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 thermo-éléments et convainc dans toutes les applications pour lesquelles une ductilité élevée est exigée.

  • MoW (molybdène-tungstène)

    Les caractéristiques à haute température et la résistance à la corrosion de notre molybdène améliorent le tungstène. Le matériau MoW, avec 30 pour cent en poids de W, est utilisé principalement pour la production de zinc et pour les outils de brassage dans l'industrie du verre. D’autre part, nous utilisons nos alliages en MoW pour produire des cibles de pulvérisation pour la fabrication des écrans plats. Les couches de MoW possèdent une meilleure résistance aux attaques pour la production des transistors à couche mince.

  • DUMOMET®

    DUMOMET® est actuellement fabriqué exclusivement sous forme de produit semi-fini non formé. DUMOMET® possède des propriétés isotropes et une ductilité élevée à température ambiante.

DUMOMET®

Afin de répondre aux exigences particulières de nos clients, nous travaillons continuellement au développement de nos matériaux. L'un de ces développements ultérieurs du matériau de base molybdène est notre matériau DUMOMET®. Il est notamment utilisé pour les composants des applications EUV ainsi que pour les mandrins de perçage destinés à la fabrication de tubes sans soudure. 

Alliage de molybdène comparé au molybdène pur

 
  TZM MHC ML Mo-ILQ MY MoRe MoW
Composants d’alliage (pour cent
en poids)		 0,5 % Ti
0,08 % Zr
0,01 - 0,04 % C		 1,2 % Hf
0,05 - 0,12 % C		 0,3 % La2O3
0,7 % La2O3		 0,03 % La2O3 0,47 % Y2O3
0,08 % CeO2		 41 % Re 
47,5 % Re		 30 % W
Conductibilité thermique - - ∼ ∼ ∼ - -
stabilité à température ambiante + + ∼ ∼ ∼ + +
Stabilité à haute température/ 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 + + + + + ++ ∼

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

Contact

Vous recherchez une composition de matériaux adaptée ? Adressez-vous à nous, nous serons heureux de vous accompagner et de vous conseiller !

Présence

Approvisionnement durable en molybdène

  • Où trouve-t-on du molybdène à l’état naturel?

    Le molybdène est connu depuis le 3ème siècle avant Jésus-Christ. Mais, à l’époque, le terme « molybdaena » désignait le graphite et la galène, qui étaient confondus avec la molybdénite (à l’état naturel). Ce n’est qu’au 17ème siècle que les scientifiques ont compris que le molybdaena ne contenait pas de plomb et, en 1778, Carl Wilhelm Scheele a utilisé l’acide nitrique pour produire de l’oxyde de molybdène blanc (MoO3). Scheele a appelé ce précipité blanc « terra molybdaenae » (terre de molybdène). En 1781, Peter Jakob Hjelm est parvenu à réduire l’oxyde de molybdène pour la première fois. Le résultat : du molybdène métallique. Nous devons toutefois le symbole chimique et nos connaissances des propriétés chimiques du molybdène à Jöns Jakob Berzelius. Le molybdène pur a été produit pour la première fois au début du 20ème siècle par réduction du trioxyde de molybdène (MoO3) avec de l’hydrogène. Le minéral le plus important pour la fabrication du molybdène est la molybdénite (MoS2). Les plus grands gisements de molybdène au monde se trouvent en Amérique du Nord et du Sud, et en Chine. Dans les mines de cuivre du Chili, le molybdène est un sous-produit de l’extraction du cuivre. Ces minerais contiennent environ 0,5 pour cent en poids de molybdène. À l’aide de ce que l’on appelle la flottation, les minéraux associés sont séparés du molybdène. Après ce procédé, le concentré contient en moyenne environ 85 % de molybdénite, qui est ensuite grillée à 600 °C pour obtenir de l'oxyde de molybdène techniquement pur (technical Mo-Oxide : TMO).

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L'investissement du groupe Plansee dans la société chilienne Molibdenos y Metales (Molymet) garantit notre approvisionnement en molybdène. Molymet est le plus grand transformateur au monde de concentrés de minerai de molybdène. Grâce à sa technologie de processus durable, Molymet a l'empreinte carbone la plus faible par rapport à la concurrence.

En savoir plus sur Molymet

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 davantage au moyen de procédés 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 produisons de la poudre de molybdène métallique à partir des sous-produits cités plus haut, par une réduction en deux étapes en présence d’hydrogène. Nous réduisons le trioxyde de molybdène sous atmosphère d’hydrogène pour obtenir un oxyde de molybdène légèrement réduit (MoO2) dont la couleur caractéristique est rouge-brun. C’est pourquoi l’oxyde de molybdène est également connu sous le nom de « molybdène rouge » :

    MoO3 + H2 › MoO2 + H2O

La seconde réduction est également effectuée sous atmosphère d’hydrogène et le produit final est une poudre de molybdène métallique et grise :

    MoO2 + 2H2 › Mo + 2H2O

Procédé de production

Production de molybdène par métallurgie des poudres

Qu’est-ce que la métallurgie des poudres exactement ? Aujourd’hui, comme chacun sait, la plupart des métaux et alliages industriels, tels que les aciers, l’aluminium et le cuivre, sont produits à l’état brut par fusion et moulage. 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 soumis 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 utilisons-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 lors de la production de quantités limitées. De plus, en utilisant des mélanges de poudres sur mesure, nous pouvons produire toute une gamme de matériaux extrêmement homogènes bénéficiant de propriétés ciblées.

La poudre de molybdène est mélangée avec des éléments d’alliages puis pressée principalement de manière isostatique à froid. Des pressions allant jusqu'à environ 2 000 bars sont alors appliquées. La pièce pressée obtenue est une préforme (« appelée également corps vert ») 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 spécifiques 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 qu’après un enchaînement parfait de ces étapes que nous pouvons respecter nos exigences strictes de qualité et fabriquer des produits d’une pureté et d’une qualité incomparables.

    Oxyde
    Réduction
    Mélanges d’alliages
    Pressage
    Frittage
    Mise en forme
    Traitement thermique
    Traitement mécan.
    Assurance qualité
    Recyclage
OxydeMolymet (Chili) est le plus grand transformateur au monde de concentrés de minerai de molybdène et notre principal fournisseur de trioxyde de molybdène. Le groupe Plansee détient 21,15 % des actions de Molymet. Global Tungsten & Powders (USA) est une division du groupe Plansee et notre principal fournisseur de poudre métallique de tungstène.
Gamme de produits

Aperçu des produits semi-finis en molybdène et alliages de molybdène :

 
Matériau Tôles
et
plaques
[épaisseur]		 Tôles et rubans enroulés
[épaisseur]		 Barres
[diamètre]		 Files
[diamètre]  
Mo
 0,05 – 50 mm Tôle : 0,100 – 0,381 mm
Ruban : 0,015 – 0,762 mm		 0,3 – 210 mm 0,015 – 3,17 mm
TZM 0,30 – 50 mm   1,0 – 165 mm  
MHC     10 – 165 mm  
MLS/MLR MLS : 0,20 – 1,0 mm
MLR : 1,0 – 50 mm		 Tôle MLS : 0,254 – 0,381 mm
Ruban MLS : 0,100 – 0,762 mm		    
ML     0,3 – 100 mm 0,200 – 3,17 mm
Mo-ILQ       0,015 – 3,17 mm
MY   0,015 – 0,200 mm    
Mo-UHP Sur demande      
MoRe41/MoRe47,5     Sur demande  
MoW30
     Sur demande  
DUMOMET®     Sur demande  
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Produits en molybdène dans la boutique en ligne de Plansee

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Téléchargements

Brochure de matériaux et fiches techniques sur le molybdène

Vous voulez en savoir plus sur le molybdène et ses alliages ? Consultez ici nos brochures des matériaux et fiches techniques de produits.

Brochure des matériaux: Molybdène
Fiche technique de produit : Mo, TZM, MHC, ML, MY
Fiche technique de produit : MoW
Fiche technique de produit : MoRe
Fiche technique de produit : MoTa
FAQ

Questions fréquemment posées sur le matériau molybdène

  • À quoi sert le molybdène?

    Grâce à ses propriétés mécaniques et chimiques uniques, le molybdène est un matériau exceptionnel capable de répondre aux exigences les plus strictes. À partir du matériau, nous faisons notamment des bandes et des fils pour l'industrie de l'éclairage, des embases semi-conducteurs pour l’industrie de l’électronique de puissance, des électrodes de verrerie, des zones thermiques pour les fours à haute température et des cibles de pulvérisation pour la fabrication de cellules solaires et d'écrans plats.

  • D’où vient le nom Molybdène?

    Le molybdène est connu depuis le 3ème siècle avant Jésus-Christ. Mais, à l’époque, le terme « molybdaena » désignait le graphite et la galène, qui étaient confondus avec la molybdénite (à l’état naturel). Ce n’est qu’au 17ème siècle que les scientifiques ont compris que le molybdaena ne contenait pas de plomb et, en 1778, Carl Wilhelm Scheele a utilisé l’acide nitrique pour produire de l’oxyde de molybdène blanc (MoO3). Scheele a appelé ce précipité blanc « terra molybdaenae » (terre de molybdène).

  • Où est extrait le molybdène?

    Le minéral le plus important pour la fabrication du molybdène est la molybdénite(MoS2). Les plus grands gisements de molybdène au monde se trouvent en Amérique du Nord et du Sud, et en Chine. Dans les mines de cuivre du Chili, le molybdène est un sous-produit de l’extraction du cuivre. Ces minerais contiennent environ 0,5 pour cent en poids de molybdène. 

    Grâce à notre participation dans l’entreprise chilienne Molymet, le plus grand transformateur de concentrés de minerai de molybdène au monde, nous assurons durablement notre approvisionnement en molybdène.

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