Puhas molübdeenvarras: Leelispuhastus, pinnaviimistlus ja kasutamine kõrgel temperatuuril

Milline on puhas molübdeenvarras

Puhas molübdeenvarras on molübdeenvarras või varras, mille pind on leelispuhastatud, nii et see on sile ja ühtlase halli metallilise läikega, ilma veeremiskatlakivideta, määrdeaine ja lahtise oksiidita. Puhastusetapp on oluline, sest molübdeeni tarnitakse vaakumiks, safiiri kasvatamiseks, klaasi sulatamiseks ja elektroonikatöödeks, kus pinna saastumine muutub gaaside väljutamiseks, osakeste tekkeks või halvaks kõvajoodis- ja keevitustulemusteks.

Leelise puhastamise protsess

Leelispuhastus, mida sageli nimetatakse leeliskeetmiseks, on keemiline puhastusmeetod. Varras sukeldatakse kontrollitud rõhu all hoitud kuuma leeliselisesse lahusesse, nii et lahus tungib ja pehmendab setteid, mis seejärel eemaldatakse mehaanilise katlakivieemaldusastmega. Umbes 80% katlakivieemaldusaste saavutatakse tavaliselt ainult keemilises etapis ja ülejäänu eemaldatakse mehaaniliselt.

Leeliseline lahus on kõrge tugevusega leelis, mis on valmistatud naatriumhüdroksiidist koos naatriumkarbonaadi või trinaatriumfosfaadiga ning sageli lisatakse väike kogus pindaktiivset ainet, et parandada jäägi niisutamist ja tõstmist. Pehmendatud ja emulgeeritud sadestused hajuvad vannis, jättes varda pinna puhtaks ja metalliliselt säravaks. Vanni temperatuuri, kontsentratsiooni, kastmisaega ja loputuskvaliteeti tuleb kontrollida, sest kehv loputus jätab leelisejäägid, mis segavad hilisemat katmist või kõvajoodisjootmist.

Molübdeen oksüdeerub kergesti ja kuumtöötlemisel, lõõmutamisel või ladustamisel tekkivad kiled tuleb enne kasutamist eemaldada. Raske oksiid eemaldatakse tugevate happesüsteemidega, nagu vesinikfluoriid-, lämmastik- või vesinikkloriidhappe segud, millele järgneb põhjalik veega loputamine ja kohene kuivatamine. Kerge pinna oksüdatsiooni saab käsitleda abrasiivse pesuvahendiga, pühkida pehme lapi või käsnaga ja lõpetada sooja veega loputusega. Vardaid ei tohi kunagi märjaks jätta, sest jääkniiskus soodustab oksüdatsiooni taastumist ja märgistab pinda.

Molübdeenvarda tüüpilised omadused

Kinnisvara	Tüüpiline väärtus
Puhtus	Mo 99,95% ja rohkem, kõrge puhtusastmega 99,99%
Tihedus	umbes 10,2 g/cm³
Sulamistemperatuur	umbes 2620 kraadi
Soojusjuhtivus 20 kraadi juures	umbes 138 W/(m·K)
Soojuspaisumistegur 20 kraadi juures	umbes 4,8x10-6/K
Elektritakistus 20 kraadi juures	umbes 5,3x10-8 Ω·m
Ümberkristallimise algus	tavaliselt 900-1100 kraadi, olenevalt puhtusest ja deformatsioonist

Molübdeenvarras, -varras ja -traat tellitakse tavaliselt ASTM B387 alusel, ostja ja tarnija vahel kokku lepitud läbimõõdu tolerantsi, sirguse, pinna seisukorra ja vahematerjali sisuga. Tavaliselt tarnitakse vardad läbimõõduga umbes 3 mm kuni 100 mm sirgete pikkustena ja väiksema läbimõõduga saab varustada ka mähisega.

Kõrgtemperatuurilised ja elektroonilised rakendused

Molübdeen hoiab kasuliku tugevuse ja jäikuse tunduvalt kõrgemal kui enamiku teraste töövahemik ning selle madal aururõhk sobib vaakumtöötlemiseks. Tüüpilised tööülesanded hõlmavad kütteelemente, kilpe ja tugesid vaakum- või vesinikahjudes, tiigli toed ja seemnehoidikud safiirkristallide kasvatamiseks, elektroodid ja segistid klaasi sulatamiseks, ioonide siirdamiseks ja pihustamise komponentide jaoks ning jahutusradiaatori osad, mille soojuspaisumine peab vastama keraamikale. Selle soojusjuhtivuse ja mõõduka paisumise kombinatsioon sobib ka räni- ja keraamiliste pakenditega.

Märkused käsitsemise, ladustamise ja töötlemise kohta

Hoidke vardaid siseruumides kuivas ja tolmuvabas riiulitel, mis hoiavad need põrandast eemal.

Käsitsemisel kandke puhtaid kindaid, et vältida puhastatud pinna saastumist soolade ja õlidega.

Töötle karbiidtööriistadega mõõduka kiiruse ja ettenihkega ning väldi tugevaid katkestuslõikeid, mis servi killustavad.

Üle 700 kraadi töödelda molübdeeni vaakumis või kuivas inertses või vesiniku atmosfääris; õhu käes oksüdeerub kiiresti.

Väga kõrgel temperatuuril võib kokkupuutel süsinikuga moodustuda molübdeenkarbiidi, mistõttu eelistatakse alumiiniumoksiidi või tsirkooniumoksiidi kandjaid.

Korduma kippuvad küsimused

K: Mida tähendab puhastus molübdeenvarda jaoks?
See tähendab, et varras on leelispuhastatud ja loputatud, nii et pind on sile, katlakivi- ja määrdeainejääkideta ning ühtlane hall metallist läige, mis sobib vaakumiks ja elektrooniliseks tööks.

K: Milliseid kemikaale kasutatakse leelispuhastuseks?
Aluseks on naatriumhüdroksiid, millele on lisatud naatriumkarbonaati või trinaatriumfosfaati, ning sageli lisatakse pindaktiivseid aineid, et parandada õli- ja oksiidisademete eemaldamist.

K: Kuidas eemaldatakse molübdeenvarrastest pinnaoksiidid?
Raske oksiid eemaldatakse vesinikfluoriid-, lämmastik- või vesinikkloriidhappel põhinevate tugevate hapete segudega. Kerge oksüdatsiooni saab eemaldada abrasiivse pesuvahendi ja pehme lapiga, seejärel loputada sooja veega.

K: Miks sobib molübdeen kõrgel temperatuuril?
Selle sulamistemperatuur on umbes 2620 kraadi ja see säilitab kõrgel temperatuuril tugevuse ja madala aururõhu, mistõttu kasutatakse seda ahju riistvara, safiiri kasvatamise ja klaasi sulatamise komponentide jaoks.

K: Kas molübdeen juhib soojust hästi?
Jah. Soojusjuhtivus on 20 kraadi juures umbes 138 W/(m·K), seega kasutatakse metalli sageli jahutusradiaatorite ja elektroonikakomponentide jaoks, kus soojust tuleb levitada ja eemaldada.

K: Kas puhastatud molübdeenvarda saab pikka aega säilitada?
Jah, kui seda hoitakse kuivas ja suletuna. Niiskus ja õhus leiduvad soolad soodustavad taas-oksüdatsiooni, seega tuleks vardad hoida kontrollitud kaupluses siseruumides ja neid tuleb käsitseda kinnastega.