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　　(金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心 作者：武洲 孫院軍)
　　摘要：詳細(xì)敘述了鉬金屬元素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程及鉬工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展歷史。根據(jù)鉬元素的物理化學(xué)特性，闡述了鉬在鋼鐵工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、有色金屬工業(yè)中的傳統(tǒng)應(yīng)用，提供了純鉬、鉬基復(fù)合材料的主要用途。揭示了鉬在潤(rùn)滑、人體、生物體、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)中不可替代的特殊作用。最后，探討了鉬作為功能材料在顯示器、太陽(yáng)能電池、傳感器、發(fā)光材料和軍工等鉬的新興應(yīng)用領(lǐng)域的作用。

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　　 前言
　　鉬是一種稀有金屬，是不可再生的重要戰(zhàn)略資源，是發(fā)展高新技術(shù)、實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化、建設(shè)現(xiàn)代國(guó)防的重要基礎(chǔ)材料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，鉬以其獨(dú)特的性能廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)、有色金屬工業(yè)、核工業(yè)、航空航天工業(yè)、化學(xué)化工、電子工業(yè)等領(lǐng)域，同時(shí)鉬的各種不同的新興用途也不斷地被發(fā)掘出來(lái)，使鉬這一神奇的金屬更加絢爛多姿。筆者作為一名從事鉬材料的科研人員越來(lái)越感覺(jué)到鉬的重要性、不可替代性，本文就鉬的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，發(fā)展歷史、性能、應(yīng)用等方面進(jìn)行了比較全面的探討，讓讀者更加清晰地認(rèn)識(shí)這種獨(dú)具魅力和潛力的金屬。
　　1　鉬的歷史［1～5］
　　1.1　鉬的發(fā)現(xiàn)過(guò)程
　　自然條件下沒(méi)有金屬形態(tài)的鉬存在，而主要以輝鉬礦的形式分布在自然界中，地殼中的平均豐度為1.3 mg/kg。18世紀(jì)的希臘人把方鉛礦叫做molyldena，他們把外形和密度大體相同的輝鉬礦誤認(rèn)為是方鉛礦。1778年，瑞典科學(xué)家卡爾.威廉.謝勒（Carl Wilhelm Scheele）用硝酸分解輝鉬礦時(shí)得到鉬酸，并獲得了鉬鹽，同年制出了氧化鉬，證實(shí)了鉬的存在，并且借用希臘人的誤解將其命名為molybdos。1782年，謝勒的同胞彼得. 雅各布.耶爾姆（Peter Jacob Hjelm）用亞麻子油調(diào)過(guò)的木炭和鉬酸混合物密閉灼燒成功地還原了這種氧化物，獲得一種黑色金屬粉末，并稱這種金屬粉末為“鉬”，molybdenum。1893年，德國(guó)化學(xué)家M. Moissan 用電爐加熱碳和二氧化鉬的混合物，得到含鉬量在92%～96%的鑄態(tài)金屬鉬。20世紀(jì)初，別爾齊利烏斯用氫還原三氧化鉬得到了更純的金屬鉬。
　　1.2　鉬的發(fā)展史
　　雖然鉬是18世紀(jì)才發(fā)現(xiàn)，但很早就有應(yīng)用，如曾在14世紀(jì)的一把日本武劍中就發(fā)現(xiàn)含有鉬。由于鉬易于氧化、脆性大，加之2 0世紀(jì)前鉬冶煉和加工水平有限，鉬一直不能進(jìn)行機(jī)械加工，在工業(yè)上基本無(wú)法進(jìn)行大量應(yīng)用，所用的也僅僅是一些鉬化合物,如作為磷試劑用的鉬酸銨、作為顏料用的鉬藍(lán)和其他某些化合物。1891年，法國(guó)的斯奈德Schneider)公司率先將鉬作為合金元素生產(chǎn)了含鉬裝甲板，發(fā)現(xiàn)其性能優(yōu)越，而且鉬的密度僅是鎢的1/2，在許多鋼鐵合金應(yīng)用領(lǐng)域鉬可有效地取代鎢，從而拉開(kāi)了鉬工業(yè)應(yīng)用的序幕。1900年，又成功地研究出了鉬鐵生產(chǎn)工藝，同時(shí)發(fā)現(xiàn)鉬鋼能滿足炮鋼材料需要的特殊性能，這使鉬鋼的生產(chǎn)在1910年迅速發(fā)展。此后，鉬成為耐熱和防腐的各種結(jié)構(gòu)鋼的重要成分，也是有色金屬－鎳和鉻合金的重要成分。
　　金屬鉬的工業(yè)生產(chǎn)以及在電氣工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，大約是與金屬鎢在同一年代（1909年）開(kāi)始的。因?yàn)樯a(chǎn)這兩種致密金屬的粉末冶金法和壓力加工工藝已研究成功，完全可應(yīng)用于生產(chǎn)。另一個(gè)原因是第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，導(dǎo)致了鎢需求的劇增和鎢鐵供應(yīng)的極度緊張，致使鉬在許多高硬度和耐沖擊鋼中取代了鎢。結(jié)果鉬需求的增長(zhǎng)促使了對(duì)鉬的進(jìn)一步研究。這時(shí)，美國(guó)科羅拉多州的大型礦山克萊麥克斯(Climax)礦隨之開(kāi)發(fā)，并于1918年投產(chǎn)。
　　第一次世界大戰(zhàn)的結(jié)束導(dǎo)致了鉬需求銳減，要解決這個(gè)問(wèn)題就得開(kāi)發(fā)鉬在新的民用工業(yè)的應(yīng)用，不久對(duì)許多用于汽車工業(yè)的新型低鉬合金鋼進(jìn)行了試驗(yàn)并得到認(rèn)可。30年代得出了這樣一個(gè)觀點(diǎn)，鍛造和熱處理鉬基高速鋼必須要求適當(dāng)?shù)臏囟?，這一觀點(diǎn)的提出是技術(shù)上的一個(gè)突破。從此，對(duì)鉬作為合金元素在鋼鐵和其他領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)研究進(jìn)入了一個(gè)新的階段。20世紀(jì)30年代末，鉬已經(jīng)是廣泛使用的工業(yè)原料。1945年第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束再一次刺激了鉬在民用工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與研究，加上戰(zhàn)后重建給許多含鉬工具鋼的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的市場(chǎng)。在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)的克萊麥克斯鉬業(yè)公司研究出真空電弧熔煉法。用這種方法得到了重450～1 000 kg 的鉬錠，從此開(kāi)辟了用鉬作結(jié)構(gòu)材料的道路。不斷發(fā)展的粉末冶金法在50年代已能生產(chǎn)重180 kg 以上的坯料。50年代后，鉬的研究工作主要是積極探索耐熱鉬基合金的成分和生產(chǎn)工藝。而今，鉬材料的高純化、復(fù)合化、納米化是研究的主要方向。

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