Χρήσεις του μολυβδαινίου

Το μολυβδαίνιο χρησιμοποιείται κυρίως στη βιομηχανία σιδήρου και χάλυβα, όπου ως επί το πλείστον μπρικετοποιείται ως βιομηχανικό οξείδιο του μολυβδαινίου και χρησιμοποιείται απευθείας στη χαλυβουργία ή τη χύτευση σιδήρου, ενώ ένα μικρό ποσοστό τήκεται σε σιδηρομολυβδαίνιο και στη συνέχεια χρησιμοποιείται στη χαλυβουργία. Η περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο στον χάλυβα χαμηλού κράματος δεν υπερβαίνει το 1%, αλλά η κατανάλωση σε αυτόν τον τομέα αντιπροσωπεύει περίπου το 50% της συνολικής κατανάλωσης μολυβδαινίου. Η προσθήκη μολυβδαινίου στον ανοξείδωτο χάλυβα βελτιώνει την αντίσταση στη διάβρωση του χάλυβα. Η προσθήκη μολυβδαινίου στο χυτοσίδηρο βελτιώνει την αντοχή και την αντοχή στη φθορά του σιδήρου. Τα υπερκράματα με βάση το νικέλιο που περιέχουν 18% μολυβδαίνιο έχουν υψηλά σημεία τήξης, χαμηλές πυκνότητες και μικρούς συντελεστές θερμικής διαστολής και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μιας ποικιλίας εξαρτημάτων ανθεκτικών σε υψηλές θερμοκρασίες για την αεροπορία και την αεροδιαστημική. Το μέταλλο μολυβδαίνιο χρησιμοποιείται ευρέως σε ηλεκτρονικές συσκευές όπως σωλήνες, τρανζίστορ και ανορθωτές. Το οξείδιο του μολυβδαινίου και το μολυβδαινικό είναι εξαιρετικοί καταλύτες στη χημική βιομηχανία και στη βιομηχανία πετρελαίου. Το δισουλφίδιο του μολυβδαινίου είναι ένα σημαντικό λιπαντικό που χρησιμοποιείται στους τομείς της αεροδιαστημικής και της μηχανικής βιομηχανίας. Επιπλέον, το δισουλφίδιο του μολυβδαινίου μπορεί να καταλύσει την υδρογόνωση του μονοξειδίου του άνθρακα για να παράγει αλκοόλες υπό ορισμένες συνθήκες λόγω της μοναδικής ανθεκτικότητας στο θείο ιδιότητάς του, η οποία είναι ένας πολλά υποσχόμενος καταλύτης για τη χημεία C1. Το μολυβδαίνιο είναι ένα από τα απαραίτητα ιχνοστοιχεία για τα φυτά και χρησιμοποιείται ως λίπασμα ιχνοστοιχείων στη γεωργία.
Το μολυβδαίνιο έχει τη δυνατότητα να αντικαταστήσει το γραφένιο στη βιομηχανία ηλεκτρονικών.

Το Ινστιτούτο Νανοτεχνολογίας της Καλιφόρνια (CNSI) χρησιμοποίησε με επιτυχία το MoS2 (μολυβδαίνιο πυροξένιο, δισουλφίδιο του μολυβδαινίου) για την κατασκευή ενός εύκαμπτου μικροεπεξεργαστή με βάση το πυρομολυβδαίνιο. Αυτό το μικροτσίπ με2-MoS έχει μόνο το 20% του μεγέθους ενός ισοδύναμου τσιπ με βάση το πυρίτιο, έχει εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και τα τρανζίστορ από πυροξένιο μολυβδαινίου καταναλώνουν το εκατό χιλιοστό της ισχύος που καταναλώνεται από ένα τρανζίστορ με βάση το πυρίτιο σε κατάσταση αναμονής και είναι φθηνότερο από κυκλώματα γραφενίου ίδιου μεγέθους. Και η μεγαλύτερη αλλαγή είναι ότι τα κυκλώματά του είναι εξαιρετικά εύκαμπτα και εξαιρετικά λεπτά και μπορούν να προσκολληθούν στο ανθρώπινο δέρμα.
Το 2011 επιστήμονες στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Λωζάνη (EPFL) δημιούργησαν το πρώτο μικροτσίπ πυρομολυβδενίτη στον κόσμο (με μικρότερους και πιο ενεργειακά αποδοτικούς ηλεκτρικούς κρυστάλλους στην κορυφή). Το μολυβδαίνιο είναι ένας ισχυρός υποψήφιος για να αντικαταστήσει τα τσιπ με βάση το πυρίτιο στο μέλλον. Ο καθηγητής Andras Kish, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας, είπε ότι το μολυβδαίνιο είναι ένα καλό υλικό ημιαγωγών επόμενης γενιάς που υπόσχεται πολλά για την κατασκευή εξαιρετικά μικρών τρανζίστορ, διόδων εκπομπής φωτός και ηλιακών κυψελών.
Ένα από τα πλεονεκτήματα του πυρομολυβδαινίου έναντι του πυριτίου και του γραφενίου είναι το μικρότερο μέγεθός του. η μονοστιβάδα του πυρομολυβδαινίου είναι δισδιάστατη, ενώ το πυρίτιο είναι ένα τρισδιάστατο υλικό. Σε ένα 0.65-υμένιο μολυβδαινίου πυροξενίου πάχους νανομέτρων, τα ηλεκτρόνια κινούνται εξίσου εύκολα όπως σε ένα φιλμ πυριτίου πάχους δύο νανομέτρων, και το πυροξένιο του μολυβδαινίου μπορεί να υποστεί μηχανική επεξεργασία σε πάχος μόλις τριών ατόμων !
Οι μηχανικές ιδιότητες που διαθέτει το μολυβδαίνιο πυροξένιο το καθιστούν επίσης ενδιαφέρον ως πιθανό υλικό για χρήση σε ελαστικές ηλεκτρονικές συσκευές όπως ελαστικές γκοφρέτες λεπτής στρώσης. Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή υπολογιστών που μπορούν να τυλιχτούν ή συσκευών που μπορούν να προσαρτηθούν στο δέρμα. Θα μπορούσε ακόμη και να εμφυτευτεί στο ανθρώπινο σώμα.
Το βρετανικό περιοδικό Nature Nanotechnology τόνισε ότι ένα μόνο στρώμα πυροξενίου μολυβδαινίου παρουσιάζει καλές ημιαγωγικές ιδιότητες, μερικές από τις οποίες ξεπερνούν αυτές του ευρέως χρησιμοποιούμενου πυριτίου και του αγαπημένου γραφενίου της έρευνας, και αναμένεται να γίνει η επόμενη γενιά ημιαγωγών υλικών.
Το καθαρό σύρμα μολυβδαινίου χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικούς κλιβάνους υψηλής θερμοκρασίας και σε μηχανουργική κατεργασία ηλεκτρικής εκκένωσης και κοπή καλωδίων. Το φύλλο μολυβδαινίου χρησιμοποιείται για την κατασκευή ραδιοεξοπλισμού και εξοπλισμού ακτίνων Χ. Το μολυβδαίνιο είναι ανθεκτικό στην αφαίρεση σε υψηλές θερμοκρασίες και χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή θαλάμων πυροβολικού, ακροφυσίων πυραύλων και υποδοχών νήματος βολφραμίου για ηλεκτρικούς λαμπτήρες. Το κράμα χάλυβα με μολυβδαίνιο μπορεί να βελτιώσει το ελαστικό όριο, την αντοχή στη διάβρωση και να διατηρήσει τον μόνιμο μαγνητισμό κ.λπ. Το μολυβδαίνιο είναι μια φυτική ανάπτυξη και ανάπτυξη των επτά μικροθρεπτικών συστατικών που χρειάζονται σε ένα από τα φυτά, χωρίς αυτό, τα φυτά δεν μπορούν να επιβιώσουν. Τα ζώα και τα ψάρια χρειάζονται το μολυβδαίνιο όσο και τα φυτά.
Το μολυβδαίνιο χρησιμοποιείται επίσης σε άλλα κράματα και στη χημική βιομηχανία σε ένα συνεχώς διευρυνόμενο φάσμα εφαρμογών. Για παράδειγμα, τα λιπαντικά δισουλφιδίου του μολυβδαινίου χρησιμοποιούνται ευρέως στη λίπανση διαφόρων τύπων μηχανημάτων και το μέταλλο μολυβδαίνιο χρησιμοποιείται σταδιακά στην πυρηνική ενέργεια, τη νέα ενέργεια και άλλους τομείς. Λόγω της σημασίας του μολυβδαινίου, οι κυβερνήσεις το θεωρούν στρατηγικό μέταλλο, το μολυβδαίνιο στις αρχές του εικοστού αιώνα χρησιμοποιήθηκε σε μεγάλες ποσότητες στην κατασκευή όπλων και εξοπλισμού, σύγχρονου υψηλού, ακριβούς, εξελιγμένου εξοπλισμού για τις απαιτήσεις υλικών υψηλότερων, π.χ. ως μολυβδαίνιο και βολφράμιο, χρώμιο, κράμα βαναδίου που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πολεμικών πλοίων, πυραύλων, δορυφόρων, εξαρτημάτων και ανταλλακτικών από κράμα.
Το μολυβδαίνιο χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε ηλιακές βιομηχανίες λεπτής μεμβράνης και άλλες βιομηχανίες επίστρωσης ως υπόστρωμα για διαφορετικές επιφάνειες φιλμ.