שימושים של מוליבדן

המוליבדן משמש בעיקר בתעשיית הברזל והפלדה, שם הוא מיוצר בעיקר כתחמוצת מוליבדן תעשייתית ומשמש ישירות לייצור פלדה או יציקת ברזל, בעוד שחלק קטן מותך לפרומוליבדן ולאחר מכן משמש לייצור פלדה. תכולת המוליבדן בפלדה מסגסוגת נמוכה אינה עולה על 1%, אך הצריכה באזור זה מהווה כ-50% מכלל צריכת המוליבדן. הוספת מוליבדן לנירוסטה משפרת את עמידות הפלדה בפני קורוזיה. הוספת מוליבדן לברזל יצוק משפרת את החוזק וההתנגדות לבלאי של הברזל. לסגסוגות-על מבוססות ניקל המכילות 18% מוליבדן יש נקודות התכה גבוהות, צפיפות נמוכה ומקדמי התפשטות תרמית קטנים, והן משמשות לייצור מגוון רכיבים עמידים בטמפרטורה גבוהה לתעופה ולחלל. מתכת מוליבדן נמצאת בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים כגון צינורות, טרנזיסטורים ומיישרים. מוליבדן אוקסיד ומוליבדט הם זרזים מצוינים בתעשיות הכימיות והנפט. מוליבדן דיסולפיד הוא חומר סיכה חשוב המשמש במגזרי התעופה והחלל והתעשייה המכנית. בנוסף, מוליבדן דיסולפיד יכול לזרז את הידרוגנציה של פחמן חד חמצני לייצור אלכוהולים בתנאים מסוימים בשל תכונתו הייחודית עמידה לגופרית, המהווה זרז מבטיח לכימיה C1. מוליבדן הוא אחד מיסודות הקורט החיוניים לצמחים ומשמש כדשן יסודות קורט בחקלאות.
למוליבדן יש פוטנציאל להחליף את הגרפן בתעשיית האלקטרוניקה.

המכון לננוטכנולוגיה של קליפורניה (CNSI) השתמש בהצלחה ב-MoS2 (מוליבדן פירוקסן, מוליבדן דיסולפיד) לייצור שבב מיקרו-מעבד גמיש מבוסס פירמוליבדן. שבב זה מבוסס MoS2- הוא רק 20% מהגודל של שבב שווה ערך מבוסס סיליקון, יש לו צריכת חשמל נמוכה במיוחד, וטרנזיסטורים העשויים ממוליבדן פירוקסן צורכים מאה אלף מההספק שצורך טרנזיסטור מבוסס סיליקון במצב המתנה, והוא זול יותר ממעגלי גרפן באותו גודל. והשינוי הגדול ביותר הוא שהמעגלים שלו גמישים מאוד ודקים במיוחד וניתנים לחיבור לעור האדם.
בשנת 2011 יצרו מדענים מהמכון הפדרלי השוויצרי לטכנולוגיה בלוזאן (EPFL) את המיקרו-שבב הראשון בעולם לפירומוליבדניט (עם גבישים חשמליים קטנים וחסכוניים יותר באנרגיה למעלה). מוליבדן הוא מתחרה חזק להחליף שבבים מבוססי סיליקון בעתיד. פרופ' אנדרס קיש, שהוביל את המחקר, אמר שהמוליבדן הוא חומר טוב של מוליכים למחצה מהדור הבא שיש בו הבטחה גדולה לייצור טרנזיסטורים קטנים במיוחד, דיודות פולטות אור ותאים סולאריים.
אחד היתרונות של פירומוליבדן על פני סיליקון וגרפן הוא גודלו הקטן יותר; חד-שכבת הפירומוליבדן היא דו-ממדית, בעוד שסיליקון הוא חומר תלת-ממדי. על סרט 0.65-עובי ננומטר של פירוקסן מוליבדן, אלקטרונים נעים באותה קלות כמו על סרט סיליקון בעובי של שני ננומטר, וניתן לעבד פירוקסן מוליבדן עד לעובי של שלושה אטומים בלבד !
התכונות המכניות שיש לפירוקסן מוליבדן הופכות אותו לעניין גם כחומר אפשרי לשימוש במכשירים אלקטרוניים אלסטיים כגון פרוסות אלסטיות בשכבה דקה. זה יכול לשמש לייצור מחשבים שניתן להפשיל או מכשירים שניתן לחבר לעור. זה אפילו יכול להיות מושתל בגוף האדם.
כתב העת הבריטי Nature Nanotechnology הצביע על כך ששכבה אחת של מוליבדן פירוקסן מציגה תכונות מוליכים למחצה טובות, שחלקן עולות על אלו של סיליקון בשימוש נרחב והגרפן החביב על המחקר, וצפויה להפוך לדור הבא של חומרים מוליכים למחצה.
חוט מוליבדן טהור משמש בתנורים חשמליים בטמפרטורה גבוהה ובעיבודי פריקה חשמליים וחיתוך תיל; גיליון מוליבדן משמש לייצור ציוד רדיו וציוד רנטגן; מוליבדן עמיד בפני אבלציה בטמפרטורה גבוהה ומשמש בעיקר לייצור תאי ארטילריה, חרירי רקטות ומחזיקי חוטי טונגסטן עבור נורות חשמל. פלדת סגסוגת עם מוליבדן יכולה לשפר את הגבול האלסטי, עמידות בפני קורוזיה ולשמור על מגנטיות קבועה ועוד. מוליבדן הוא גידול ופיתוח צמחים של שבעת המיקרו-נוטריינטים הדרושים באחד הצמחים, בלעדיו הצמחים לא יכולים לשרוד. בעלי חיים ודגים זקוקים למוליבדן לא פחות מצמחים.
מוליבדן משמש גם בסגסוגות אחרות ובתעשייה הכימית במגוון הולך ומתרחב של יישומים. לדוגמה, חומרי סיכה מוליבדן דיסולפיד נמצאים בשימוש נרחב בשימון סוגים שונים של מכונות, ומתכת מוליבדן נמצאת בשימוש הדרגתי באנרגיה גרעינית, באנרגיה חדשה ובתחומים אחרים. בגלל חשיבותו של מוליבדן, ממשלות רואים בו מתכת אסטרטגית, מוליבדן בתחילת המאה העשרים שימש בכמויות גדולות בייצור נשק וציוד, ציוד מודרני גבוה, מדויק ומתוחכם על דרישות החומר של גבוה יותר, כגון כמו מוליבדן וטונגסטן, כרום, סגסוגת ונדיום המשמשת לייצור ספינות מלחמה, רקטות, לוויינים, רכיבים וחלקים מסגסוגת.
מוליבדן נמצא בשימוש נרחב גם בתעשיות סולריות של סרט דק וציפוי אחרות כמצע למשטחי סרט שונים.