Répertoire
Chapitre 1 : Introduction
1.1 Définition et aperçu du fil de molybdène
1.2 Histoire et développement du fil de molybdène
1.3 L’importance du fil de molybdène dans l’industrie moderne
1.4 État actuel de la recherche et de l’application du fil de molybdène
Chapitre 2 : Classification du fil de molybdène
2.1 Classification selon la composition chimique
2.1.1 Fil de molybdène pur
2.1.2 Fil de molybdène lanthane
2.1.3 Fil de ménium et de rhénium
2.1.4 Autres fils d’alliage de molybdène
2.2 Classification par utilisation
2.2.1 Fil de molybdène pour source lumineuse électrique
2.2.2 Fil de molybdène pour la coupe du fil
2.2.3 Fil de molybdène pour la pulvérisation
2.2.4 Fil de molybdène pour revêtement sous vide
2.2.5 Fil de molybdène pour éléments chauffants
2.2.6 Fil de molybdène pour composants de four à haute température
2.2.7 Fil de molybdène pour composants électroniques
2.2.8 Fil de molybdène à usage médical et aérospatial
2.3 Classification par état de surface
2.3.1 Fil de molybdène noir
2.3.2 Fil de molybdène nettoyé
2.4 Classification par méthode de traitement
2.4.1 Fil de molybdène étiré à chaud
2.4.2 Fil de molybdène étiré à froid
2.4.3 Fil de molybdène de précision
2.5 Classification par spécification
2.5.1 Fil de molybdène ultra-fin (diamètre < 0,05 mm)
2.5.2 Fil de molybdène fin standard (0,05 à 0,3 mm)
2.5.3 Fil de molybdène moyennement grossier (0,3 à 1,0 mm de diamètre)
2.5.4 Fil de molybdène grossier (diamètre > 1,0 mm)
Chapitre 3 : Caractéristiques du fil de molybdène
3.1 Propriétés physiques du fil de molybdène
3.1.1 Point de fusion et point d’ébullition du fil de molybdène
3.1.2 Densité du fil de molybdène
3.1.3 Coefficient de dilatation thermique du fil de molybdène
3.1.4 Conductivité du fil de molybdène
3.1.5 Conductivité thermique du fil de molybdène
3.1.6 Dureté Mohs du fil de molybdène
3.2 Propriétés chimiques du fil de molybdène
3.2.1 Stabilité chimique du fil de molybdène
3.2.2 Résistance à la corrosion du fil de molybdène
3.2.3 Caractéristiques d’oxydation du fil de molybdène
3.2.4 Valence et réaction chimique du fil de molybdène
3.3 Propriétés mécaniques du fil de molybdène
3.3.1 Résistance à la traction du fil de molybdène
3.3.2 Ductilité du fil de molybdène
3.3.3 Ténacité du fil de molybdène
3.3.4 Propriétés de fatigue du fil de molybdène
3.4 Propriétés spéciales du fil de molybdène
3.4.1 Performance à haute température du fil de molybdène
3.4.2 Résistance à l’abrasion du fil de molybdène
3.4.3 Propriétés non magnétiques du fil de molybdène
3.5 CTIA GROUP LTD Fil de molybdène MSDS
Chapitre 4 : Technologie de préparation et de production du fil de molybdène
4.1 Préparation des matières premières
4.1.1 Enrichissement et purification du concentré de molybdène
4.1.2 Production de poudre de molybdène
4.1.3 Ajout d’éléments d’alliage
4.2 Processus de métallurgie des poudres
4.2.1 Pressage et moulage de la poudre de molybdène
4.2.2 Processus de frittage
4.2.3 Préparation des ébauches
4.3 Tréfilage
4.3.1 Technologie de tréfilage à chaud
4.3.2 Technologie d’étirage à froid
4.3.3 Dessin en plusieurs passes
4.3.4 Technologie de lubrification et de refroidissement
4.4 Traitement de surface
4.4.1 Procédé de lavage caustique (fil de molybdène nettoyé)
4.4.2 Processus de polissage
4.4.3 Traitement du revêtement
4.5 Traitement thermique et recuit
4.5.1 Paramètres du procédé de recuit
4.5.2 Équipement de traitement thermique
4.6 Préparation du fil de molybdène en alliage spécial
4.6.1 Procédé de dopage du fil de lanthane et de molybdène
4.6.2 Production de fils d’alliage molybdène-rhénium
4.7 Optimisation des procédés et innovation technologique
4.7.1 Technologie de production automatisée
4.7.2 Protection de l’environnement et procédés d’économie d’énergie
Chapitre 5 : Utilisations du fil de molybdène
5.1 Fil de molybdène pour source de lumière électrique
5.1.1 Fils de support et fils dans la fabrication des ampoules
5.1.2 Matériaux des électrodes pour les lampes halogènes et fluorescentes
5.1.3 Base de la lampe LED et matériel de connexion
5.2 Fil de molybdène pour la coupe du fil
5.2.1 Fil pour machines-outils d’électroérosion à fil
5.2.2 Découpe des métaux non ferreux, de l’acier et du carbure cémenté
5.2.3 Moules de précision et traitement de formes complexes
5.3 Fil de molybdène pour la pulvérisation
5.3.1 Revêtements résistants à l’usure pour les pièces d’automobile
5.3.2 Réparation de la surface et renforcement des composants mécaniques
5.3.3 Projection thermique des composants des moteurs d’avion
5.4 Fil de molybdène pour revêtement sous vide
5.4.1 Matériaux sources d’évaporation dans le dépôt de couches minces
5.4.2 Revêtements optiques et décoratifs
5.4.3 Revêtements de semi-conducteurs et de cellules solaires
5.5 Fil de molybdène pour éléments chauffants
5.5.1 Fil chauffant pour fournaise électrique à haute température
5.5.2 Éléments chauffants dans les fours à vide et les fours à atmosphère
5.5.3 Applications dans les équipements de traitement thermique
5.6 Fil de molybdène pour composants de four à haute température
5.6.1 Composants de support et de fixation des fours à haute température
5.6.2 Fils et pièces de blindage des fours à vide
5.6.3 Matériaux structuraux pour les fours à croissance cristalline
5.7 Fil de molybdène pour composants électroniques
5.7.1 Électronique du vide (tubes, tubes à rayons X)
5.7.2 Fabrication de thermocouples et de capteurs
5.7.3 Matériaux de raccordement pour la microélectronique et les circuits intégrés
5.8 Fil de molybdène à usage médical et aérospatial
5.8.1 Composants à haute température dans les instruments médicaux (p. ex. cibles à rayons X)
5.8.2 Pièces structurales d’engins spatiaux résistantes aux températures élevées et à la corrosion
5.8.3 Outils chirurgicaux mini-invasifs et matériaux d’implants
Chapitre 6 : Équipement de production de fil de molybdène
6.1 Équipement de manutention des matières premières
6.1.1 Équipement de traitement des minéraux
6.1.2 Équipement de production de poudre de molybdène
6.2 Équipement de métallurgie des poudres
6.2.1 Presses
6.2.2 Fours de frittage
6.3 Équipement de tréfilage
6.3.1 Machines à tréfiler
6.3.2 Moules et systèmes de lubrification
6.4 Équipement de traitement thermique
6.4.1 Fours de recuit
6.4.2 Fours à vide
6.5 Équipement de traitement de surface
6.5.1 Équipement de lavage caustique
6.5.2 Équipement de polissage et de revêtement
6.6 Équipement d’essai et de contrôle de la qualité
6.6.1 Équipement de détection des défauts par courants de Foucault
6.6.2 Machines d’essai de traction
6.6.3 Microscopes et spectromètres
6.7 Automatisation et équipement intelligent
6.7.1 Ligne de production automatique de tréfilage
6.7.2 Système de surveillance en ligne
Chapitre 7 : Normes relatives aux fils de molybdène
7.1 Norme domestique pour le fil de molybdène
7.1.1 GB/T 4182-2003《钼丝》
7.1.2 GB/T 3462-2007
7.1.3 Autres normes nationales pertinentes
7.2 Normes internationales pour le fil de molybdène
7.2.1 Norme ASTM B387 pour les tiges, barres et fils en molybdène et en alliage de molybdène
7.2.2 Normes ISO
7.2.3 Autres normes internationales (par exemple JIS, DIN)
7.3 Norme de l’industrie du fil de molybdène
7.3.1 Comité technique national de normalisation des métaux non ferreux (TC243)
7.3.2 Normes internes
7.4 Comparaison et analyse des étalons de fil de molybdène
7.4.1 Différences entre les normes canadiennes et étrangères
7.4.2 Applicabilité et limites des normes
Chapitre 8 : Méthodes de détection du fil de molybdène
8.1 Essai de composition chimique du fil de molybdène
8.1.1 Analyse spectrale (ICP-MS, XRF)
8.1.2 Titrage chimique
8.2 Essai des propriétés physiques du fil de molybdène
8.2.1 Essai de résistance à la traction
8.2.2 Essai d’allongement
8.2.3 Essai de dureté
8.3 Inspection de la qualité de surface du fil de molybdène
8.3.1 Observation microscopique
8.3.2 Détection des défauts par courants de Foucault
8.3.3 Essai de rugosité de surface
8.4 Essai de taille et de tolérance des fils de molybdène
8.4.1 Pied à coulisse laser
8.4.2 Micromètres et micromesures
8.5 Autres tests de fil de molybdène
8.5.1 Essai de résistance à haute température
8.5.2 Essai de résistance à la corrosion
8.5.3 Essai de performance électrique
8.6 Méthode d’identification des déchets de fil de molybdène
8.6.1 Essai de brûlure
8.6.2 Test magnétique
8.6.3 Essai à l’acide nitrique concentré
8.6.4 Vérifications du poids et de l’élasticité
Chapitre 9 : Marché du fil de molybdène et tendance de développement
9.1 Vue d’ensemble du marché mondial du fil de molybdène
9.1.1 Principaux pays producteurs
9.1.2 L’offre et la demande du marché
9.2 Marché national du fil de molybdène
9.2.1 Principaux fabricants (p. ex. fabrication de tungstène en Chine)
9.2.2 Part de marché et paysage concurrentiel
9.3 Tendance de développement du fil de molybdène
9.3.1 Mise au point de nouveaux matériaux et procédés
9.3.2 Technologie de fabrication intelligente et de traçabilité de la qualité
9.3.3 Mise au point de nouveaux fils en alliage de molybdène
9.3.4 Mise au point de matériaux dégradables ou alternatifs
9.3.5 Nouvelles perspectives d’application du fil de molybdène dans les nouvelles énergies, la 5G et la médecine
Chapitre 10 : Environnement et sécurité du fil de molybdène
10.1 Impact environnemental de la production de fil de molybdène
10.1.1 Traitement des gaz résiduaires et des eaux usées
10.1.2 Gestion des déchets solides
10.2 Spécifications de sécurité pour la production de fil de molybdène
10.2.1 Sécurité du fonctionnement à haute température
10.2.2 Utilisation sécuritaire des produits chimiques
10.3 Recyclage et réutilisation des déchets de fil de molybdène
10.3.1 Processus de recyclage
Appendice
- Glossaire des termes
- Références
Chapitre 1 Introduction
1.1 Définition et aperçu du fil de molybdène
Le fil de molybdène est une sorte de matériau semblable à un filament fabriqué à partir de molybdène métallique ou de son alliage, par métallurgie des poudres, tréfilage, traitement thermique et autres processus, généralement d’un diamètre compris entre 0,03 mm et plusieurs mm. Le molybdène (symbole chimique Mo, numéro atomique 42) est un métal de transition à point de fusion élevé avec d’excellentes propriétés physiques, chimiques et mécaniques, tels qu’une résistance élevée, une résistance aux températures élevées, une résistance à la corrosion et une bonne conductivité électrique et thermique. Ces caractéristiques font du fil de molybdène un rôle irremplaçable dans une variété de domaines industriels. Le fil de molybdène peut être divisé en fil de molybdène pur (pureté généralement ≥ 99,95 %) et en fil d’alliage de molybdène (tel que le fil de molybdène de lanthane, le fil d’alliage molybdène-rhénium, etc.), qui peut être divisé en fil de molybdène noir (sans lavage alcalin, la couche d’oxyde de surface est noir-gris) et fil de molybdène nettoyé (Après lavage alcalin ou polissage, la surface est blanc argenté) selon l’état de surface. Le fil de molybdène est disponible dans une variété de spécifications, du fil de molybdène ultra-fin (diamètre < 0,1 mm) au fil de molybdène grossier (diamètre > 1,0 mm), pour répondre aux besoins de différentes applications.
Le processus de production du fil de molybdène est complexe, impliquant plusieurs processus allant de la purification du concentré de molybdène au tréfilage, et son cœur consiste à contrôler la structure du grain et la qualité de la surface pour assurer la stabilité des performances. Le fil de molybdène est utilisé dans un large éventail d’applications, notamment l’électroérosion à fil, les sources lumineuses électriques, les revêtements sous vide, les composants de fours à haute température, la fabrication de composants électroniques et les applications médicales et aérospatiales. Le point de fusion élevé du fil de molybdène (environ 2623 °C) et son faible coefficient de dilatation thermique le rendent excellent à des températures élevées et dans des environnements extrêmes, tandis que sa bonne conductivité et sa stabilité chimique en font une position importante dans les industries de l’usinage de précision et de l’électronique. De plus, le fil de molybdène est également respectueux de l’environnement et recyclable, et les déchets de fil de molybdène peuvent être reraffinés grâce au processus de recyclage, qui répond aux exigences de la fabrication verte moderne.
1.2 Histoire et développement du fil de molybdène
Le molybdène, en tant que métal rare, a une histoire de découverte et d’application qui remonte à la fin du 18ème siècle. En 1778, le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele isola pour la première fois l’élément molybdène et le nomma « Molybdène », dérivé du mot grec « molybdos », qui signifie « semblable au plomb », car son minerai ressemble au minerai de plomb. En 1790, un autre chimiste suédois, Peter Jacob Hjelm, a préparé le molybdène métal en réduisant l’acide molybdène, jetant ainsi les bases d’applications ultérieures. Cependant, en raison du point de fusion élevé et de la difficulté de traitement du molybdène, son application était limitée au début et était principalement utilisée pour la recherche en laboratoire.
À la fin du 19e et au début du 20e siècle, avec la croissance de la technologie métallurgique et la demande de matériaux à haute température, le molybdène a commencé à entrer dans le domaine industriel. Au début des années 1900, le molybdène a été découvert comme élément d’alliage pour améliorer considérablement la résistance et la résistance à la corrosion de l’acier, et l’acier au molybdène a commencé à être utilisé dans la fabrication d’armes et l’industrie mécanique. Le développement du fil de molybdène est étroitement lié à l’essor de l’industrie des sources lumineuses électriques. En 1910, William M. William D. Coolidge a développé des ampoules à filament de tungstène chez General Electric Company aux États-Unis, et le fil de molybdène a été utilisé comme fil de support et matériau de plomb pour les ampoules en raison de sa résistance similaire aux hautes températures et de son coût inférieur au tungstène. Depuis lors, l’application du fil de molybdène s’est progressivement étendue à d’autres domaines, tels que l’électronique sous vide et les poêles à haute température.
Au milieu du 20e siècle, l’émergence de la technologie EDM a favorisé le développement du fil de molybdène. Dans les années 1950, la Chine a commencé à explorer l’application du fil de molybdène dans l’électroérosion à fil, et avec sa haute résistance et sa résistance à l’érosion par arc, le fil de molybdène est devenu un matériau d’électrode idéal pour les machines-outils de découpe de fil. Au 21e siècle, avec les progrès de la nanotechnologie, de la fabrication de précision et de l’industrie aérospatiale, le processus de préparation du fil de molybdène a été continuellement optimisé, et le développement de fil de molybdène ultra-fin et de fil de molybdène allié (tel que le fil de molybdène de lanthane et le fil d’alliage de molybdène et de rhénium) a considérablement amélioré ses performances. Par exemple, Chinatungsten Online a rapporté que ces dernières années, la technologie de production de fil de molybdène de la Chine a atteint le niveau avancé international, et des percées ont été réalisées dans la technologie d’étirage et le processus de dopage du fil de molybdène ultra-fin (diamètre <0,02 mm) pour répondre aux besoins de la microélectronique et des domaines médicaux.
1.3 L’importance du fil de molybdène dans l’industrie moderne
Le fil de molybdène occupe une position irremplaçable dans l’industrie moderne en raison de sa combinaison unique de propriétés. Tout d’abord, le point de fusion élevé du fil de molybdène et son excellente stabilité à haute température en font le matériau de choix pour les environnements à haute température. Par exemple, dans les fours à vide à haute température, le fil de molybdène est utilisé comme élément chauffant et élément de support, qui peut fonctionner de manière stable pendant une longue période à des températures supérieures à 2000°C. Deuxièmement, l’excellente conductivité et la résistance à l’érosion par arc du fil de molybdène le rendent largement utilisé dans l’électroérosion à fil, qui peut couper efficacement des matériaux à haute dureté tels que le carbure cémenté et l’alliage de titane, et est largement utilisé dans le traitement des moules de précision et des pièces aérospatiales. Chinatungsten Online a souligné que la Chine, en tant que plus grand producteur mondial de fil de molybdène, représente plus de 70 % de la part de marché mondiale du fil de molybdène pour la coupe du fil.
Dans le domaine des sources lumineuses électriques, le fil de molybdène est utilisé comme fil de support et plomb pour les ampoules en raison de sa bonne compatibilité thermique avec le verre et de sa résistance aux hautes températures, en particulier dans les lampes halogènes et fluorescentes. De plus, le fil de molybdène joue également un rôle important dans le domaine du revêtement sous vide et de la pulvérisation thermique. Par exemple, le fil de molybdène peut être utilisé comme matériau source d’évaporation pour déposer des films optiques et semi-conducteurs ; Dans la projection thermique, le revêtement par pulvérisation de fil de molybdène peut améliorer considérablement la résistance à l’usure des segments de piston automobiles et des composants de moteurs aéronautiques. Le fil de molybdène est également utilisé dans les thermocouples, les tubes à rayons X et les fils microélectroniques dans la fabrication de composants électroniques, où sa grande pureté et sa faible teneur en impuretés garantissent une grande fiabilité de l’appareil.
Dans les domaines médical et aérospatial, l’application du fil de molybdène ne peut être ignorée. La haute résistance et la biocompatibilité du fil de molybdène lui permettent d’être utilisé dans la fabrication de cibles à rayons X et d’outils chirurgicaux mini-invasifs ; Le fil d’alliage molybdène-rhénium est largement utilisé dans les pièces structurelles à haute température des engins spatiaux en raison de son excellente résistance à la corrosion et de sa résistance à haute température. En outre, l’application du fil de molybdène dans le domaine des nouvelles énergies augmente également, comme les matériaux d’électrode et les supports de catalyseur pour les cellules solaires, contribuant au développement de l’énergie verte. En résumé, la polyvalence et les hautes performances du fil de molybdène en font un matériau pilier pour l’industrie moderne, qui est largement utilisé dans des industries stratégiques telles que la fabrication de machines, l’électronique, l’énergie, le médical et l’aérospatiale.
1.4 État actuel de la recherche et de l’application du fil de molybdène
À l’heure actuelle, la recherche et l’application du fil de molybdène sont à un stade de développement rapide, et un grand nombre de recherches ont été menées autour de la science des matériaux, de la technologie des procédés et des domaines d’application du fil de molybdène dans le monde entier. En science des matériaux, la recherche se concentre sur l’amélioration de la résistance, de la ténacité et des propriétés à haute température du fil de molybdène. Par exemple, un fil de molybdène dopé avec des éléments de terres rares (par exemple, le lanthane, l’yttrium) augmente considérablement la température de recristallisation et la résistance à la traction, ce qui le rend adapté aux environnements à haute température plus exigeants. Le développement du fil d’alliage de molybdène et de rhénium élargit encore l’application du fil de molybdène dans des environnements extrêmes, tels que les tuyères d’engins spatiaux et les capteurs à haute température. Selon la recherche, les institutions de recherche scientifique chinoises ont fait des percées dans la technologie de préparation du fil de molybdène à l’échelle nanométrique ces dernières années, et la résistance à la traction du fil de molybdène ultra-fin peut atteindre plus de 3000 MPa en contrôlant la taille des grains et les défauts de surface, ce qui est proche de la limite théorique.
En termes de processus de production, la technologie de préparation du fil de molybdène s’est développée à partir de la métallurgie traditionnelle des poudres et du processus de tréfilage vers la direction de l’intelligence et de l’écologie. L’application d’une ligne de production automatique de tréfilage et d’un système de surveillance en ligne améliore l’efficacité de la production et la stabilité de la qualité du produit. Dans le même temps, l’introduction de procédés respectueux de l’environnement, tels que le frittage à faible consommation d’énergie et le recyclage des eaux usées, réduit l’impact environnemental de la production de fils de molybdène. En outre, la technologie de recyclage des déchets de fil de molybdène est également devenue un point chaud de la recherche, et la méthode de dissolution chimique et la méthode de récupération électrolytique peuvent extraire efficacement le molybdène métallique, avec un taux de récupération de plus de 90 %.
En termes de domaines d’application, la demande de fil de molybdène dans les industries à haute valeur ajoutée ne cesse de croître. La demande de fil de molybdène de haute précision dans le domaine de l’électroérosion à fil a conduit au développement de fil de molybdène ultra-fin pour répondre aux exigences du traitement au micron. Dans le domaine des nouvelles énergies, le fil de molybdène est utilisé comme matériau d’électrode pour les cellules solaires et les piles à combustible, avec un taux de croissance annuel moyen de plus de 10 %. La demande de fil d’alliage molybdène-rhénium dans le secteur aérospatial augmente également, en particulier dans les moteurs à rapport poussée/poids élevé et les équipements d’exploration de l’espace lointain. La recherche dans le domaine médical se concentre sur l’application du fil de molybdène dans les biocapteurs et les dispositifs médicaux implantables, en tirant parti de sa biocompatibilité et de sa haute résistance.
Cependant, l’industrie du fil de molybdène est également confrontée à des défis, notamment la fluctuation des prix des matières premières, des coûts de production élevés et une concurrence accrue sur le marché international. En tant que pays majeur dans les ressources mondiales de molybdène, la Chine dispose d’avantages uniques, mais elle doit encore améliorer ses capacités indépendantes de recherche et de développement de fils de molybdène haut de gamme pour faire face à la concurrence des entreprises européennes et américaines (telles que Plansee et H.C. Starck). À l’avenir, l’orientation de la recherche sur le fil de molybdène se concentrera sur le développement de nanomatériaux, la production intelligente et les matériaux composites multifonctionnels pour répondre aux besoins des industries émergentes.
EN SAVOIR PLUS: Encyclopédie du fil de molybdène
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