玻璃熔炼中钼电极采取过渡性保护措施
玻璃熔炼中对钼电极自身采取过渡性保护措施可以阳极钝化入手:
阳极钝化。玻璃熔炼中制取铅玻璃时发生氧化—还原反应:2Mo+3Pb2+=2Mo3++3Pb,氧化—还原反应都可以构成一个原电池,原电池的两个电极电势之差=电动能。因为电动能大于0,反应自发从左至右进行,钼消耗,而铅不断析出。那么,要防止钼电极在熔炼中被腐蚀,就要使电势能小于0,即在钼电极上附加直流电压。在玻璃液中则需要一个辅助电源引入直流电,钼电极连接直流电源正极,负极连接在熔池壁上,就会在钼电极表面形成一层Si02保护层。
虽然阳极钝化保护了钼电极,但是也存在负面影响,便是阴极上回析出部分碱金属。在反应上碱金属的析出速度和钝化电流成正比。阳极钝化的方法能够让钼电极防止SO42-离子的侵蚀。SO42-与钼反应产生气泡。辅助电极采用钼电极,在安装的位置要使钼和SO42-反应产生的气泡对已经澄清好的玻璃液无害,就要将电极装在澄清带。
阳极钝化的方法保护了钼电极被侵蚀,开辟了玻璃熔炼的道路,不仅可以熔炼铅玻璃,还可以熔制钼离子等离子着色玻璃。

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钼电极在玻璃熔炼中耐高温但又怕高温
钼作为电极材料较好应用在玻璃熔炼中,虽然它极耐高温强度高,但是钼电极在高温下也极容易被氧化。
1.钼电极与氧的反应。玻璃熔炼中钼电极在380℃开始氧化,600℃时加速氧化,超过700℃迅速氧化,产生MoO3,MoO3是挥发性氧化物,对钼电极起不到任何保护作用,而是氧化将一直进行到底,由固体升华为黄色气体将钼侵蚀掉。所以,暴露在玻璃液外的钼电极必须冷却,使温度保持在400℃以下,或着实避免接触空气中的氧气。设计和使用电极水套时,必须注意到在500℃以上的温度条件下,钼在空气介质中很快会被侵蚀而生成容易挥发的MoO3,所以在玻璃熔炼中钼电极应该配备冷却水套。
2.钼电极与玻璃液的反应。与玻璃液接触不发生化学反应,对玻璃液不造成染色。微量的钼作为氧化物溶解在玻璃熔体中,会使钠钙玻璃略发黄,但通常十分轻微。因而,即使对无色玻璃,也没有什么影响。还原性差的玻璃液对钼电极的侵蚀作用比具有氧化性的玻璃液小得多。
其实我们知道,玻璃熔炼中难免会混入空气。钼电极在高温下与空气中的氧的发生氧化,从生成MoO2进一步氧化成MoO3,MoO3是白色挥发物,溶于玻璃构成杂质组分,然而钼电极和溶入气体发生反应是很难消除的。但是,由于溶入的气体数量很少,反应并不剧烈。幸好,窑炉中的玻璃液的流动速度慢且处于层流状态,一层相对静止的玻璃会附着在钼电极表面,形成“液态保护屏障”,阻止钼电极接触新鲜玻璃,切断氧源,有效防止电极持续缓慢氧化。所以,物理溶解的氧不会对钼电极造成根本性伤害。

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涂层预烧工艺延长玻璃熔炼中的钼电极寿命
由于在玻璃熔炼中,当温度高于750℃时,钼电极会剧烈氧化。为提高钼电极的使用寿命,我们通常会采用涂层的方法加以防止其氧化,但是很难保证,随着温度的逐渐升高,大气中的氧化性成分不会通过涂层孔隙进行扩散。基于以上考虑,为了能够让涂层在玻璃熔炼中使用之前就能够达到高致密化的状态,则可采用涂层预烧工艺处理的方法,即在高温的条件下,短时间内使涂层素坯软化进而呈现逐渐致密的状态,随后冷凝下来就会得到不透气的致密保护层。
可以做这样一个实验:采用涂层预烧工艺制备的钼电极和未经过涂层预烧工艺制备的钼电极,分别在800℃、1000℃、1200℃进行防氧化性能试验。由实验过程以及结果可以得知,经过涂层预烧工艺制备的钼电极,涂层的孔隙急剧下降,形成了一层致密良好的粘附层,以致在较长的加热升温和保温时间里,涂层粉料熔化而呈熔融状态,在钼电极表面形成更加致密的液态玻璃相粘附层隔离氧化性气氛,从而改善涂层的高温氧化程度,提高涂层的防氧化性能。
涂层预烧工艺虽然比涂层多了预烧的过程,但是延长钼电极在玻璃熔炼中的寿命确实相当可靠。

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钼与镍基合金
钼,化学符号为Mo,是一种银白色的可塑性金属,也是一种稀有金属。它能提高有色金属合金的热强性和抗腐蚀性,是有色金属合金的重要元素。在有色金属合金中,钼与镍、钴、铌、铝和钛等金属组成各种合金。这些钼合金在电子、电气工业和机械工业中,用来制造灯泡的灯丝和电子管零件;
也可用来制造电磁电接点、燃气发动机叶片、阀门保护装置以及电炉的电阻等零件。
镍基合金一般均含有金属钼,其所含的钼量比其它合金的多。由于钼的原子半径大,固溶后使晶格发生大的畸变,显著强化合金基体,提高基体的高温强度和红硬性;可以切断、降低涂层中的网状组织;提高抗气蚀、冲蚀能力。添加15%~30%钼可显著提高镍基合金的耐腐蚀性能,尤其能大大增强此合金在非氧化介质中的耐腐蚀性能。含3%一10%钼能明显改善镍基高合金的热强性。含18%的镍基合金在1 093℃下仍具有很好的强度,这种合金对氧化和非氧化介质的耐腐蚀性能也很好。美国研制的一种含13%~18%钼的镍基合金具有很高的屈服强度,并具有适中的延性和耐磨性。此种合金可用来制作离心机轴以及航海运输等设备。
钼的使用可以提高镍基合金的热强性和抗腐蚀性,并且使用镍基合金不仅可以减少钼的使用,还在一定程度上起到了保护钼资源的作用。

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钨钼性质及用途
钨和钼是稀有金属,在地壳中的含量很低。许多优越性能使其应用范围越来越广。金属钨和钼因为具有以下九种综合性质,所以是理想的高温高强度结构材料。
1.高熔点;
2.极低的蒸气压(这对难熔和真空行业的应用尤其重要);
3.高温物理强度大(用于高温环境中的结构件);
4.抗蠕变(高温负载结构件。尺寸稳定性高。如:大型航空发动机涡轮叶片的锻造模具);
5.高的弹性模量;
6.极低的热胀系数(对于金属-陶瓷结构,金属-半导体结构,金属-石墨结构的应用非常重要。如在 LED 领域,被视为大功率 LED 的未来的 V-LED 将会使用钼或者钼铜材料作为基底材料);
7.优良的导电率(金属特性);
8.优良的导热性(金属特性);
9.选择性的抗侵蚀能力。
我们最常见的钨的应用,可能算是照明行业了。如钨丝。除了钨丝,钨其实在照明行业,还有更广阔的应用。如,大功率气体放电灯的电极,短弧灯的电极等。
从总体上来说,钼和钨的性质是比较接近的,只是钼比钨更便宜,也更易加工。在应用上,钼也和钨比较接近。比如,在照明行业,用于灯丝支撑件和汽车头灯的反射碗。通过参杂 CeO2 和 Y2O3 制成的钼带,用来在石英灯管中做封接导线。在电子管中做电极或者结构件。在晶闸管中用作硅元件的基片(Base plate)。钼因其热旁胀系数和玻璃接近且有着良好的导电性,在平板显示领域被用来做基电极涂层。即通过磁控溅射过程,将钼溅镀到玻璃基板上。

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成分和杂质含量对钼丝的影响
