מאפיינים פיזיים של מוליבדן: צפיפות, נקודת התכה ונתונים תרמיים

מוליבדן הוא מתכת מעבר כסופה-לבנה עם סריג מעוקב במרכז הגוף-. השילוב שלו של נקודת התכה גבוהה מאוד, מקדם התפשטות תרמית נמוך יחסית ומוליכות תרמית גבוהה הופכים אותו לחומר סטנדרטי עבור גופי טמפרטורה- גבוהים, פעולות אלקטרודות וחום- שבהן נחושת מתרככת וקרמיקה תיסדק תחת הלם תרמי.

עיין בנתונים פיזיים

התנהגות תרמית בטמפרטורת שירות

נתוני הצפיפות והמוליכות המצוינים בטמפרטורת החדר משתנים במידה ניכרת בשירות. המוליכות יורדת וההתפשטות עולה ככל שהטמפרטורה מטפסת, והגבול השימושי לחלקי מוליבדן נושאי עומס- בוואקום או מימן יבש נקבע על ידי התגבשות מחדש ולא על ידי התכה. מוצר מסונט ללא סגסוגת מתחיל לאבד את חוזק הקור- הרבה מתחת לנקודת ההיתוך, בעוד שדרגות מחוזקות בפיזור- כגון TZM שומרות על חוזק לטמפרטורה גבוהה יותר, משום שטיטניום, זירקוניום ופחמן יוצרים חלקיקי קרביד עדינים שמצמידים את גבולות התבואה.

מאפיינים מכניים וייצור

סריג BCC הופך את המוליבדן לחזק ונוקשה אך גם נותן לו מעבר רקיע-ל-שביר. גמישות -טמפרטורת החדר תלויה בתכולת הביניים, גודל הגרגירים ומצב הלחץ: נמוך-חמצן, יריעות עדינות- מתכופפות וצורות, בעוד שסרגל עבה כמו-מוזר יכול להתנהג בצורה שבירה אם הוא נטען במתח או בהלם. לכן, עיבוד העיבוד מעדיף מעברי אור, כלי עבודה חדים של קרביד, ועבור יריעות, יצירה חמה מעל כ-200 C כאשר נדרשים רדיוסים הדוקים.

טפסים ומפרטי מוצר

מוליבדן מסופק כאבקה, סרגל סינטר, גיליון וצלחת מגולגלת, רצועה, נייר כסף, מוט, חוט ואלקטרודות מעובדות. צלחת, גיליון, רצועה ונייר כסף מכוסים על ידי ASTM B386 ומוט, מוט וחוט על ידי ASTM B387. חומר לא סגסוג מסווג בסגסוגת 360 במפרטים אלה, והסגסוגת המחוזקת בקרביד- TZM, נומינלית Mo-0.5Ti-0.08Zr-0.02C, היא דרגת הטמפרטורה הגבוהה הנפוצה. מסמכי הרכישה צריכים לציין את הצורה, הדרגה, המצב, גימור פני השטח ומבחן הקבלה, מכיוון שערכים פיזיקליים כגון צפיפות ומוליכות עוקבים אחר מסלול הייצור ולא האלמנט לבדו.

איפה מערך הנכסים הוא מכריע

מקדם ההתפשטות הנמוך חשוב בכלי מוליכים למחצה ותצוגה, כאשר מוליבדן יושב קרוב לסיליקון וזכוכית בתגובה תרמית ולכן מייצר פחות תנועה דיפרנציאלית במהלך רכיבה תרמית. מוליכות גבוהה בתוספת נקודת התכה גבוהה הופכת את המוליבדן לבחירה המעשית עבור אלקטרודות המסת זכוכית ועבור תנורים ואביזרים באווירת מימן. בכל מקרה המהנדס מחליף יכולת עיבוד ועלות מול הנכס שאף מתכת עקשנית אחרת לא משלבת באותו אופן.

שאלות נפוצות

Q:מהי נקודת ההיתוך של מוליבדן?
ת: 2623 C, ונקודת הרתיחה היא 4639 C, מה שמציב מוליבדן בין המתכות העמידות לצד טונגסטן וטנטלום.

Q:כמה צפוף מוליבדן בהשוואה לפלדה?
ת: בערך 10.2 גרם/סמ"ק ב-20 מעלות צלזיוס, בערך 30 אחוז צפוף יותר מפלדת פחמן, מה שמשפיע על הטיפול, מסת הכלים וכל משקל -מכלול קריטי.

Q:מדוע מוליבדן זוכה למקדם ההתפשטות שלו?
ת: מקדם ההתפשטות הליניארי ליד 4.8 x 10-6 /K קרוב לזה של סיליקון וכמה כוסות, כך שמפרקים וסרטים דקים רואים פחות מתח תרמי.

Q:האם מוליבדן הופך שביר בטמפרטורת החדר?
ת: יש לו מעבר רקיע-ל-שביר התלוי בתכולת החמצן, גודל הגרגירים ועובי החתך, ולכן יריעה דקה שהתגבשה מחדש מתנהגת בצורה שונה מאוד מפס כבד כמו-מוט מרובע.

Q:איזה תקן חל על יריעות וצלחת מוליבדן?
ת: ASTM B386 מכסה צלחת, גיליון, רצועה ונייר כסף, בעוד ASTM B387 מכסה מוט, מוט וחוט; שניהם מציינים סגסוגת 360 כדרגה לא מגוגנת.

Q:במה שונה TZM ממוליבדן לא מגוג?
ת: TZM מוסיף טיטניום, זירקוניום ופחמן כך שחלקיקי קרביד עדינים מגבילים את צמיחת התבואה, מה שמעלה את הטמפרטורה שבה חומר מתגבש עדיין נושא עומס.