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第1章:はじめに
1.1 モリブデンワイヤーの定義と概要
1.2 モリブデン線の歴史と発展
1.3 現代産業におけるモリブデン線の重要性
1.4 モリブデン線の研究と応用の現状
第2章:モリブデンワイヤーの分類
2.1 化学組成による分類
2.1.1 純粋なモリブデンワイヤー
2.1.2 モリブデンランタンワイヤー
2.1.3 モリブデンレニウムワイヤー
2.1.4 その他の合金モリブデン線
2.2 用途による分類
2.2.1 電灯用モリブデン線
2.2.2 ワイヤー切断用モリブデン線
2.2.3 スプレー用モリブデンワイヤー
2.2.4 真空コーティング用モリブデンワイヤー
2.2.5 発熱体用モリブデン線
2.2.6 高温炉部品用モリブデン線
2.2.7 電子部品用モリブデン線
2.2.8 医療および航空宇宙用のモリブデン線
2.3 表面状態による分類
2.3.1 ブラックモリブデンワイヤー
2.3.2 洗浄されたモリブデン線
2.4 処理方法による分類
2.4.1 ホットドローモリブデンワイヤー
2.4.2 冷間引抜モリブデン線
2.4.3 精密モリブデン線
2.5 仕様による分類
2.5.1 極細モリブデン線(直径<0.05mm)
2.5.2 標準細モリブデン線 (0.05–0.3 mm)
2.5.3 中粗モリブデン線(直径0.3〜1.0 mm)
2.5.4 粗いモリブデン線(直径>1.0 mm)
第3章 モリブデン線の特性
3.1 モリブデン線の物性
3.1.1 モリブデン線の融点と沸点
3.1.2 モリブデン線の密度
3.1.3 モリブデン線の熱膨張係数
3.1.4 モリブデン線の導電率
3.1.5 モリブデン線の熱伝導率
3.1.6 モリブデン線のモース硬度
3.2 モリブデン線の化学的性質
3.2.1 モリブデン線の化学的安定性
3.2.2 モリブデン線の耐食性
3.2.3 モリブデン線の酸化特性
3.2.4 モリブデン線の原子価と化学反応
3.3 モリブデンワイヤーの機械的性質
3.3.1 モリブデン線の引張強度
3.3.2 モリブデンワイヤーの延性
3.3.3 モリブデン線の靭性
3.3.4 モリブデン線の疲労特性
3.4 モリブデンワイヤーの特殊特性
3.4.1 モリブデン線の高温性能
3.4.2 モリブデン線の耐摩耗性
3.4.3 モリブデン線の非磁性特性
3.5 CTIA GROUP LTD モリブデンワイヤー MSDS
第4章 モリブデン線の調製・製造技術
4.1 原材料の準備
4.1.1 モリブデン精鉱の選鉱と精製
4.1.2 モリブデン粉末の製造
4.1.3 合金元素の添加
4.2 粉末冶金プロセス
4.2.1 モリブデン粉末のプレスと成形
4.2.2 焼結プロセス
4.2.3 ブランクの準備
4.3 伸線
4.3.1 熱線描画技術
4.3.2 冷間引抜技術
4.3.3 マルチパス描画
4.3.4 潤滑および冷却技術
4.4 表面処理
4.4.1 苛性洗浄プロセス(洗浄されたモリブデンワイヤー)
4.4.2 研磨プロセス
4.4.3 コーティング処理
4.5 熱処理と焼鈍
4.5.1 アニーリングプロセスパラメータ
4.5.2 熱処理装置
4.6 特殊合金モリブデン線の作製
4.6.1 ランタンモリブデンワイヤーのドーピングプロセス
4.6.2 モリブデン-レニウム合金線の製造
4.7 プロセスの最適化と技術革新
4.7.1 自動生産技術
4.7.2 環境保護と省エネプロセス
第5章 モリブデンワイヤーの使用
5.1 電灯用モリブデン線
5.1.1 電球の製造におけるサポートワイヤーとリード線
5.1.2 ハロゲンランプおよび蛍光灯の電極材料
5.1.3 LEDランプベースと接続材料
5.2 ワイヤー切断用モリブデンワイヤー
5.2.1 ワイヤーEDM工作機械用ワイヤーワイヤー
5.2.2 非鉄金属、鋼、超硬合金の切断
5.2.3 精密金型と複雑形状加工
5.3 スプレー用モリブデンワイヤー
5.3.1 自動車部品の耐摩耗性コーティング
5.3.2 機械部品の表面修理と強化
5.3.3 航空エンジン部品の溶射
5.4 真空コーティング用モリブデン線
5.4.1 薄膜成膜における蒸着原料
5.4.2 光学および装飾コーティング
5.4.3 半導体および太陽電池コーティング
5.5 発熱体用モリブデン線
5.5.1 高温電気炉用電熱線
5.5.2 真空炉および雰囲気炉の発熱体
5.5.3 熱処理装置への応用
5.6 高温炉部品用モリブデン線
5.6.1 高温炉の支持および固定部品
5.6.2 真空炉のリード線とシールド部品
5.6.3 結晶成長炉用構造材料
5.7 電子部品用モリブデン線
5.7.1 真空電子機器(チューブ、X線管)
5.7.2 熱電対とセンサーの製造
5.7.3 マイクロエレクトロニクスと集積回路の接続材料
5.8 医療および航空宇宙用のモリブデンワイヤー
5.8.1 医療機器の高温部品(X線ターゲットなど)
5.8.2 宇宙船の高温・耐食性構造部品
5.8.3 低侵襲手術器具とインプラント材料
第6章 モリブデン線製造設備
6.1 原材料処理装置
6.1.1 鉱物処理装置
6.1.2 モリブデン粉末製造装置
6.2 粉末冶金機器
6.2.1 プレス
6.2.2 焼結炉
6.3 伸線機器
6.3.1 伸線機
6.3.2 金型と潤滑システム
6.4 熱処理装置
6.4.1 焼鈍炉
6.4.2 真空炉
6.5 表面処理装置
6.5.1 苛性洗浄装置
6.5.2 研磨およびコーティング装置
6.6 試験および品質管理機器
6.6.1 渦流探傷装置
6.6.2 引張試験機
6.6.3 顕微鏡と分光器
6.7 自動化とインテリジェント機器
6.7.1 自動伸線生産ライン
6.7.2 オンライン監視システム
第7章 モリブデン線の規格
7.1 モリブデン線の国内規格
7.1.1 GB / T 4182-2003《钼丝》
7.1.2 GB/T 3462-2007
7.1.3 その他の関連する国内規格
7.2 モリブデンワイヤーの国際規格
7.2.1 モリブデンおよびモリブデン合金ロッド、バー、ワイヤーのASTMB387規格
7.2.2 ISO規格
7.2.3 その他の国際規格(JIS、DINなど)
7.3 モリブデンワイヤー業界標準
7.3.1 非鉄金属の標準化のための国家技術委員会(TC243)
7.3.2 内部基準
7.4 モリブデン線規格の比較と分析
7.4.1 国内規格と外国規格の違い
7.4.2 規格の適用性と制限
第8章 モリブデン線の検出方法
8.1 モリブデン線化学組成試験
8.1.1 スペクトル解析(ICP-MS、XRF)
8.1.2 化学滴定
8.2 モリブデン線の物性試験
8.2.1 引張強度試験
8.2.2 伸び試験
8.2.3 硬さ試験
8.3 モリブデン線表面品質検査
8.3.1 顕微鏡観察
8.3.2 渦流探傷
8.3.3 表面粗さ試験
8.4 モリブデン線のサイズと公差試験
8.4.1 レーザーキャリパー
8.4.2 マイクロメータとマイクロ測定
8.5 モリブデンワイヤーの他のテスト
8.5.1 高温耐性試験
8.5.2 耐食性試験
8.5.3 電気的性能試験
8.6 廃モリブデン線の同定方法
8.6.1 燃焼試験
8.6.2 磁気試験
8.6.3 濃硝酸試験
8.6.4 重量と弾力性のチェック
第9章 モリブデンワイヤー市場と開発動向
9.1 世界のモリブデンワイヤー市場の概要
9.1.1 主要生産国
9.1.2 市場の需要と供給
9.2 国内モリブデンワイヤー市場
9.2.1 主要メーカー(例:Chinatungsten Manufacturing)
9.2.2 市場シェアと競合情勢
9.3 モリブデン線の開発動向
9.3.1 新材料・新プロセスの開発
9.3.2 インテリジェント製造と品質トレーサビリティ技術
9.3.3 新規モリブデン合金線材の開発
9.3.4 分解性材料または代替材料の開発
9.3.5 新エネルギー、5G、医療の方向性におけるモリブデン線の新たな応用展望
第10章 モリブデンワイヤーの環境と安全
10.1 モリブデン線製造の環境への影響
10.1.1 排ガスおよび廃水処理
10.1.2 固形廃棄物管理
10.2 モリブデンワイヤー製造の安全仕様
10.2.1 高温運転の安全性
10.2.2 化学物質の安全な使用
10.3 廃モリブデン線材のリサイクルと再利用
10.3.1 リサイクルプロセス
虫垂
- 用語集
- 参考文献
第1章 はじめに
1.1 モリブデン線の定義と概要
モリブデンワイヤー は、モリブデン金属またはその合金で作られた一種のフィラメントのような材料であり、粉末冶金、伸線、熱処理、およびその他のプロセスを経て、通常は直径が0.03mmから数mmです。 モリブデン(化学記号Mo、原子番号42)は、高融点、優れた物理的、化学的、機械的特性を持つ遷移金属です。 高強度、高温耐性、耐食性、優れた電気伝導率と熱伝導率など。これらの特性により、モリブデン線はさまざまな産業分野でかけがえのない役割を果たしています。モリブデン線は、純粋なモリブデン線(純度は通常99.95%)≥モリブデン線とモリブデン合金線(ランタンモリブデン線、モリブデン-レニウム合金線など)に分けることができ、 黒色のモリブデン線 (アルカリ洗浄なし、表面の酸化層は黒灰色)と 洗浄されたモリブデン線 に分けることができます(アルカリ洗浄または研磨後、表面は銀白色です)表面の状態に応じて。モリブデン線は、極細モリブデン線(直径0.1mm)<粗モリブデン線(>直径1.0mm)まで、さまざまな仕様で取り揃えており、さまざまな用途のニーズに対応しています。
モリブデンワイヤーの製造プロセスは複雑で、モリブデン精鉱の精製から伸線まで複数のプロセスを含み、その中心は、性能の安定性を確保するために粒子構造と表面品質を制御することです。モリブデン線は、電線放電加工、電気光源、真空コーティング、高温炉部品、電子部品製造、医療・航空宇宙用途など、幅広い用途で使用されています。モリブデン線は融点が高く(約2623°C)、熱膨張係数が低いため、高温や過酷な環境でも優れており、導電性や化学的安定性が高いため、精密加工や電子産業で重要な位置を占めています。さらに、モリブデンワイヤーも環境に優しくリサイクル可能であり、廃モリブデンワイヤーはリサイクルプロセスを通じて再精製することができ、現代のグリーン製造の要件を満たしています。
1.2 モリブデン線の歴史と発展
モリブデンは希少金属として、18世紀末にさかのぼる発見と応用の歴史があります。1778年、スウェーデンの化学者カール・ヴィルヘルム・シェーレは、モリブデン元素を初めて単離し、その鉱石が鉛鉱石に似ていることから、「鉛に似ている」という意味のギリシャ語の「モリブドス」に由来する「モリブデン」と名付けました。1790年、別のスウェーデンの化学者、ピーター・ヤコブ・イェルムは、モリブデン酸を還元して金属モリブデンを調製し、その後の応用の基礎を築きました。しかし、モリブデンの融点が高く、加工が難しいため、初期にはその用途は限られており、主に実験室での研究に使用されていました。
19世紀後半から20世紀初頭にかけて、冶金技術の成長と高温材料の需要に伴い、モリブデンが産業分野に参入し始めました。1900年代初頭、モリブデンは鋼の強度と耐食性を大幅に向上させるための合金元素として発見され、モリブデン鋼は武器製造や機械産業で使用されるようになりました。モリブデン線の開発は、電気光源産業の台頭と密接に関連しています。1910年、ウィリアム・M・ウィリアム・D・クーリッジはアメリカのゼネラル・エレクトリック社でタングステンフィラメント電球を開発し、タングステンと同様の高温耐性と低コストであることから、モリブデン線が電球の支持線やリード材として使用されました。それ以来、モリブデンワイヤーの用途は、真空電子機器や高温ストーブなどの他の分野に徐々に拡大しています。
20世紀半ば、EDM技術の出現により、モリブデン線の開発がさらに促進されました。1950年代、中国はワイヤーEDMでのモリブデンワイヤーの応用を模索し始め、その高い強度と耐アーク侵食性により、モリブデンワイヤーはワイヤー切断工作機械の理想的な電極材料になりました。21世紀には、ナノテクノロジー、精密製造、航空宇宙産業の進歩に伴い、モリブデンワイヤーの準備プロセスは継続的に最適化され、超微細モリブデンワイヤーと合金モリブデンワイヤー(ランタンモリブデンワイヤーやモリブデンレニウム合金ワイヤーなど)の開発により、その性能が大幅に向上しました。例えば、Chinatungsten Onlineは、近年、中国のモリブデンワイヤー製造技術が国際的な先進レベルに達しており、超微細モリブデンワイヤー(直径<0.02mm)の描画技術とドーピングプロセスでブレークスルーが見られ、マイクロエレクトロニクスや医療分野のニーズを満たすために報告しました。
1.3 現代産業におけるモリブデン線の重要性
モリブデンワイヤーは、そのユニークな特性の組み合わせにより、現代産業においてかけがえのない地位を占めています。まず第一に、モリブデン線は融点が高く、高温安定性に優れているため、高温環境に適した材料です。例えば、高温真空炉では、発熱体や支持部材としてモリブデン線が使われており、2000°Cを超える温度でも長時間安定して運転することができます。 第二に、モリブデンワイヤーの優れた導電性と耐アーク侵食性により、超硬合金やチタン合金などの高硬度材料を効率的に切断できるワイヤーEDMに広く使用されており、精密金型や航空宇宙部品の加工に広く使用されています。Chinatungsten Onlineは、中国は、世界最大のモリブデンワイヤーの生産国として、ワイヤー切断用モリブデンワイヤーの世界市場シェアの70%以上を占めていると指摘しました。
電灯の分野では、モリブデン線はガラスとの熱適合性が良好で、特にハロゲンランプや蛍光灯に耐熱性があることから、電球の支持線やリード線として使用されています。さらに、モリブデンワイヤーは、真空コーティングや溶射の分野でも重要な役割を果たしています。例えば、モリブデン線は、光学膜や半導体膜を堆積させるための蒸発源材料として使用することができます。溶射では、モリブデンワイヤースプレーコーティングにより、自動車用ピストンリングや航空エンジン部品の耐摩耗性を大幅に向上させることができます。モリブデン線は、電子部品の製造における熱電対、X線管、マイクロエレクトロニクス線にも使用されており、その高純度と低不純物含有量により、デバイスの高い信頼性が保証されます。
医療および航空宇宙分野では、モリブデンワイヤーの応用を無視することはできません。モリブデンワイヤーの高い強度と生体適合性により、X線ターゲットや低侵襲手術器具の製造に使用できます。モリブデン-レニウム合金ワイヤーは、その優れた耐食性と高温強度により、宇宙船の高温構造部品に広く使用されています。また、太陽電池の電極材料や触媒担体など、新エネルギー分野でのモリブデン線の応用も増えており、グリーンエネルギーの開発に貢献しています。要約すると、モリブデンワイヤーの汎用性と高性能は、機械製造、電子機器、エネルギー、医療、航空宇宙などの戦略的産業で広く使用されている現代産業の柱となる材料となっています。
1.4 モリブデン線の研究と応用の現状
現在、モリブデンワイヤーの研究と応用は急速な発展の段階にあり、世界中のモリブデンワイヤーの材料科学、プロセス技術、応用分野の周りで多数の研究が行われています。材料科学では、モリブデンワイヤの強度、靭性、および高温特性の改善に研究が焦点を当てています。例えば、希土類元素(ランタン、イットリウムなど)をドープしたモリブデン線は、再結晶温度と引張強度を大幅に向上させるため、より要求の厳しい高温環境に適しています。モリブデンレニウム合金ワイヤーの開発は、宇宙船のノズルや高温センサーなどの極端な環境でのモリブデンワイヤーの用途をさらに拡大します。研究によると、中国の科学研究機関は近年、ナノスケールのモリブデンワイヤーの調製技術にブレークスルーをもたらしており、超微細モリブデンワイヤーの引張強度は、粒径と表面欠陥を制御することにより3000MPa以上に達することができ、これは理論上の限界に近いです。
製造プロセスの面では、モリブデンワイヤーの準備技術は、従来の粉末冶金および伸線プロセスからインテリジェンスとグリーンの方向に発展しました。自動伸線生産ラインとオンライン監視システムの適用により、生産効率と製品品質の安定性が向上します。同時に、低エネルギー焼結や廃水リサイクルなどの環境に優しいプロセスの導入により、モリブデンワイヤ製造の環境への影響が軽減されます。また、廃モリブデン線材のリサイクル技術も研究のホットスポットとなっており、化学溶解法や電解回収法により、モリブデン金属を効率的に抽出でき、回収率は90%を超えています。
応用分野では、高付加価値産業におけるモリブデン電線の需要が拡大を続けています。ワイヤーEDMの分野での高精度モリブデンワイヤーの需要は、ミクロン加工の要件を満たすための超極細モリブデンワイヤーの開発を推進してきました。新エネルギー分野では、太陽電池や燃料電池の電極材料としてモリブデン線が使われており、年平均成長率は10%を超えています。航空宇宙分野でのモリブデン-レニウム合金ワイヤーの需要も、特に高推力重量比エンジンや深宇宙探査機器で増加しています。医療分野では、モリブデン線の生体適合性と高強度を活かして、生体センサーや埋め込み型医療機器へのモリブデン線の応用が注目されています。
しかし、モリブデンワイヤー業界は、原材料価格の変動、高い生産コスト、国際市場での競争の激化などの課題にも直面しています。世界のモリブデン資源の主要国である中国は独自の優位性を持っていますが、欧米の企業(プランゼーやH.C.スタルクなど)との競争に対処するためには、ハイエンドのモリブデンワイヤーの独立した研究開発能力をさらに向上させる必要があります。将来的には、モリブデンワイヤーの研究の方向性は、新興産業のニーズを満たすためのナノ材料、インテリジェント生産、多機能複合材料の開発に焦点を当てます。
続きを読む：モリブデンワイヤーの百科事典
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