鉬在地球上的蘊(yùn)藏量較少，其含量僅占地殼重量的0.001%，鉬礦總儲量約為1500萬噸，主要分布在美國、中國、智利、俄羅斯、加拿大等國。我國已探明的鉬金屬儲量為172萬噸，基礎(chǔ)儲量為343萬噸，僅次于美國而居世界第二位。鉬礦集中分布在陜西、河南、吉林和遼寧等四省。世界上金屬儲量在50萬噸以上的特大型鉬礦共有六個，我國的河南欒川、吉林大黑山和陜西金堆城三大鉬礦榜上有名。

豐富的鉬資源，為我國發(fā)展鉬的冶煉和加工，大力推廣鉬的應(yīng)用，提供了極為有利的條件和堅實(shí)的基礎(chǔ)。 鉬與鎢一樣是一種難熔稀有金屬。鉬的熔點(diǎn)為2620℃，由于原子間結(jié)合力極強(qiáng)，所以在常溫和高溫下強(qiáng)度都很高。它的膨脹系數(shù)小，導(dǎo)電率大，導(dǎo)熱性能好。在常溫下不與鹽酸、氫氟酸及堿溶液反應(yīng)，僅溶于硝酸、王水或濃硫酸之中，對大多數(shù)液態(tài)金屬、非金屬熔渣和熔融玻璃亦相當(dāng)穩(wěn)定。

因此，鉬及其合金在冶金、農(nóng)業(yè)、電氣、化工、環(huán)保和宇航等重要部門有著廣泛的應(yīng)用和良好的前景，成為國民經(jīng)濟(jì)中一種重要的原料和不可替代的戰(zhàn)略物質(zhì)。

一、鉬在我國的開采使用狀況

近年來，我國鉬的開采、冶煉和加工得到了迅速的發(fā)展。

據(jù)資料介紹，2001年我國實(shí)際生產(chǎn)鉬精礦72000噸，氧化鉬33000噸，鉬鐵7600噸，各類鉬酸銨9500噸，鉬條1183噸，鉬板坯1200噸，鉬板材150噸，鉬圓片40余噸，鉬頂頭及其他異型制品約50噸，電光源行業(yè)及機(jī)械加工鉬絲31.5億米，還有潤滑劑、催化劑、顏料等化工產(chǎn)品數(shù)百噸。

不僅如此，我國在世界鉬市場中占有舉足輕重的地位，據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，2001年我國出口鉬礦焙砂、鉬酸鹽、鉬鐵及其他鉬制品70274噸之多，創(chuàng)匯達(dá)2.62億美元。

鉬的消費(fèi)形式以工業(yè)三氧化鉬為主，約占70%，鉬鐵約占20%，金屬鉬和鉬化學(xué)制品各占5%。其應(yīng)用領(lǐng)域和分配比例大概如下：鋼鐵冶煉消費(fèi)約占80%（其中合金鋼約為43%，不銹鋼約為23%，工具鋼和高速鋼約8%，鑄鐵和軋輥約為6%），化工產(chǎn)品約占10%，金屬鉬制品消費(fèi)約占6%，高溫高強(qiáng)度合金和特殊合金約占3%，其他鉬制品約為1%。由上可見鋼鐵工業(yè)的發(fā)展對鉬的消費(fèi)起著決定性的作用，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鉬在高科技和其他領(lǐng)域的應(yīng)用將會不斷地擴(kuò)大和發(fā)展。

1、鋼鐵工業(yè)

根據(jù)世界各國鉬消費(fèi)統(tǒng)計，鉬在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用仍然占據(jù)著最主要的位置。鉬作為鋼的合金化元素，可以提高鋼的強(qiáng)度，特別是高溫強(qiáng)度和韌性；提高鋼在酸堿溶液和液態(tài)金屬中的抗蝕性；提高鋼的耐磨性和改善淬透性、焊接性和耐熱性。鉬是一種良好的形成碳化物的元素，在煉鋼的過程中不氧化，可單獨(dú)使用也可與其他合金元素共同使用。特殊鋼的耗鉬量在有規(guī)律地增長，目前每噸特殊鋼的鉬消耗量已達(dá)到0.201公斤的水平。

鉬與鉻、鎳、錳和硅等可制造不同類型的不銹鋼、工具鋼、高速鋼和合金鋼等。所制成的不銹鋼有良好的耐腐蝕性能，可用于石油開采的耐腐蝕鋼管，一種加鉬約6%的不銹鋼還可取代鈦用于海水淡化裝置、遠(yuǎn)洋船舶、海上石油及天然氣開采管道。這類不銹鋼還可以用于汽車外殼、污水處理設(shè)備等。含鉬工具鋼的效率是鎢工具的兩倍，性能優(yōu)良，成本低廉且重量較輕。鉬系列高速鋼具有碳化物不均勻性、耐磨、韌性好、高溫塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于制造成型刀具。含鉬合金鋼可用于制造機(jī)床結(jié)構(gòu)部件，工業(yè)車輛和推土設(shè)備。在軋制狀態(tài)下有微細(xì)珠光體組織的含鉬合金鋼，是鐵軌和橋梁建設(shè)中的重要鋼材。 鉬作為鐵的合金添加劑，有助于形成完全珠光體的基體，能改善鑄鐵的強(qiáng)度和韌性，提高大型鑄件組織的均勻性，還可以提高熱處理鑄件的可淬性。含鉬灰口鑄鐵具有很好的耐磨性，可作重型車輛的閘輪和剎車片等。

2、電子電氣

鉬有良好的導(dǎo)電和高溫性能，特別是與玻璃的熱膨脹系數(shù)極其相近，廣泛地用于制造燈泡中螺旋燈絲的芯線、引出線、掛鉤、支架、邊桿及其他部件，在電子管中做柵極和陽極支撐材料。在超大型集成電路中鉬用作金屬氧化物半導(dǎo)體柵極，把集成電路安裝在鉬上可以消除“雙金屬效應(yīng)”。超薄型無縫鉬管（約15μm）可用作高清晰度電視機(jī)顯象管的陽極支架，這種電視機(jī)的圖象掃描線達(dá)1125條，比一般的電視機(jī)提高2倍。鉬圓片還可作功率晶體管隔熱屏和硅整流器的基板和散熱片。 在現(xiàn)代電子工業(yè)中除使用純鉬外，Mo-Re合金可作電子管和特種燈泡的結(jié)構(gòu)材料，Mo-50Re和TZM合金還可作高功率微波管和毫米波管中的熱離子陰極結(jié)構(gòu)元件，其工作溫度可達(dá)到1200℃，電流密度可達(dá)10安培/厘米2。作為引出線的的純鉬絲再結(jié)晶溫度低，在高溫下易出現(xiàn)脆化，影響使用壽命，近年來，有人研制出添加Si、k和C等元素，以提高再結(jié)晶溫度，生產(chǎn)出“高溫鉬絲”。

采取在氧化鉬生產(chǎn)過程中添加稀土元素釔、鈰、鑭等，更能有效地提高再結(jié)晶溫度，克服材料高溫脆化問題。含0.1—0.3%鋯、0.1%鈧的鉬絲，在1200℃氮化處理，使鈧彌散到整個合金中去，這種鉬絲在20℃時抗拉強(qiáng)度可達(dá)到1400百萬帕斯卡。

模具工業(yè)的迅速發(fā)展，使電火花加工技術(shù)得到普遍的應(yīng)用，鉬絲是理想的電火花線切割機(jī)床用電極絲，可切割各種鋼材和硬質(zhì)合金，加工形狀極其復(fù)雜的零件，其放電加工穩(wěn)定，能有效地提高模具的精度。

以上是鉬絲兩種最為廣泛的用途，燈泡制造業(yè)的發(fā)展和模具制造業(yè)的崛起，使得鉬絲的生產(chǎn)和消費(fèi)突飛猛進(jìn)。據(jù)中國照明協(xié)會統(tǒng)計，2001年全國生產(chǎn)鉬絲達(dá)到31.5億米，實(shí)際產(chǎn)量估計達(dá)到40億米，消耗將近800噸鉬條，其數(shù)量十分可觀。其中線切割用鉬絲產(chǎn)量超過20億米，占鉬絲總量的一半以上，其市場發(fā)展前景十分令人樂觀。

鎢-銅假合金廣泛應(yīng)用電火花切削工具電極，然而近年來研究以鉬取代鎢作電極，結(jié)果表明，鎢基和鉬基電極隨銅（≤50%重量）的含量而變的耐蝕性是不一樣的。在加熱脈沖和機(jī)械負(fù)荷脈沖存在時，這種耐腐蝕性主要取決于脆裂過程，鉬的延-脆性轉(zhuǎn)變溫度較鎢低，所以脆性小，耐蝕性能較強(qiáng)。鉬-銅、鉬-銀假合金具有耐燒蝕性和良好的導(dǎo)電性，可以作為空氣開關(guān)、高壓開關(guān)和接觸器的觸點(diǎn)。鉬-銅復(fù)合薄膜在連續(xù)的銅機(jī)體上夾帶大量的離散鉬粒子，顯微組織均勻，有良好的穿厚導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，可作金屬芯子應(yīng)用于多層電路板中。

最近，還研制出可變色的三氧化鉬，這種材料在強(qiáng)光照射下會改變顏色，且可輕易還原，可用于電子計算機(jī)光存儲元件及多次使用的復(fù)印材料。

3、農(nóng)用肥料

鉬是植物體內(nèi)必須的“微量元素”之一，約占植物干物量的0.5ppm左右，是不可缺少和不可替代的。近年來國內(nèi)外廣泛地采用鉬酸銨作為微量元素肥料，能顯著地提高豆類植物、牧草及其他作物的質(zhì)量和產(chǎn)量。這主要是鉬能促進(jìn)根瘤菌和其他固氮生物對空氣中氮的固定，并將氮元素進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成植物所需的蛋白質(zhì)。鉬也能促進(jìn)植物對磷的吸收和在植物體內(nèi)發(fā)揮其作用。鉬還能加快植物體內(nèi)醣類的形成與轉(zhuǎn)化，提高植物葉綠素的含量與穩(wěn)定性，提高維生素丙的含量。不僅如此，鉬還能提高植物的抗旱抗寒能力以及抗病性。

施用鉬肥的特點(diǎn)是用量少，收效大，成本低，是提高農(nóng)業(yè)收成特別是使大豆豐收的一項重要措施。鉬在農(nóng)業(yè)上的廣泛應(yīng)用，也為我國鉬生產(chǎn)工廠的廢水、廢渣及低品位礦的綜合利用，開辟了一條新的途徑。

4、汽車噴涂

鉬的熔點(diǎn)高達(dá)2620℃，且有良好的高溫性能和耐腐蝕性能，鉬與鋼鐵結(jié)合力強(qiáng)，因而是汽車部件生產(chǎn)中主要的熱噴涂材料。汽車部件一般采用鉬絲高速火焰噴涂，噴槍的氣體混合噴射裝置產(chǎn)生高溫燃?xì)馊紵?，特殊設(shè)計的燃燒室和氣體噴射混合室，使鉬絲在完全熔化前，以極高的速度噴涂在工件的表面上，噴射鉬的致密度可達(dá)99%以上，結(jié)合強(qiáng)度接近10公斤/㎜2。這一工藝過程能有效地改善受磨面的耐磨性，也提供了一個可以浸漬潤滑油的多孔表面。它廣泛地應(yīng)用于汽車工業(yè)以提高活塞環(huán)、同步環(huán)、撥叉和其他受磨部件的性能，也用于修復(fù)磨損的曲軸、軋輥、軸桿和其他機(jī)械部件。據(jù)資料介紹噴涂鉬絲歐洲市場年銷售量可達(dá)1000噸，美國每年消耗量也達(dá)600噸左右，日本每年也消耗鉬絲30—40噸，我國噴涂鉬絲市場容量尚小于每年30噸。但隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車齒輪和其它部件的熱噴涂將有較大發(fā)展，噴涂鉬絲的銷售量將大幅度增長。

5、高溫元件

鉬的純度高、耐高溫、蒸汽壓低等特性，使之常常被用來制造高溫爐的發(fā)熱體和結(jié)構(gòu)材料。在鎢鉬及硬質(zhì)合金生產(chǎn)過程中，大都采用鉬絲加熱的方式制作還原爐和燒結(jié)爐，部份鐵制品連續(xù)燒結(jié)還采用鉬桿加熱排作發(fā)熱體，鉬桿加熱排以鉬鉤懸掛于爐子的兩側(cè)。這類爐子一般為還原性氣氛或非氧化性氣氛，在氫氣和分解氨中鉬絲可使用至接近熔點(diǎn)，氮?dú)庵锌墒褂弥?000℃。高于1700℃使用時，可采用再結(jié)晶溫度更高、強(qiáng)度更好的TZM合金或鉬鑭合金作發(fā)熱體。鉬在熔化的石英中有很好的抗燒蝕性能，在玻璃工業(yè)中用作通電熔融電極，每生產(chǎn)一噸玻璃鉬電極僅損失7.8克，使用壽命可長達(dá)一年多。除作電極外，鉬還用作玻璃熔化高溫結(jié)構(gòu)材料，如導(dǎo)槽、管子、坩堝、流口以及稀土冶煉的攪拌棒。以鉬代鉑在玻璃纖維拉絲爐上使用效果良好，大大降低了生產(chǎn)成本。新近研制出的核燃料燒結(jié)爐采用鉬網(wǎng)加熱，用ф0.8mm鉬絲編織成三相網(wǎng)狀加熱器，工作溫度可達(dá)1800—2000℃。除此之外，鉬及其合金還可以作熱等靜壓的爐架、隔熱屏、燒結(jié)和蒸涂的料舟、SmCo磁體及二氧化鈾燒結(jié)的墊板，熱電偶及其保護(hù)套管等。

硅化鉬（MoSi2）是一種應(yīng)用極為普遍的電熱元件材料，具有抗高溫氧化、優(yōu)異的耐蝕性能和高熔點(diǎn)等特性。其抗氧化性是由于在加熱表面形成了不透氣的玻璃薄膜，使之不受氧、氮、一氧化碳和二氧化硫的破壞，在1700—2000oK溫度下，二硅化鉬加熱可以工作二、三年之久。但低劣的機(jī)械性能影響硅化鉬的應(yīng)用，如果在硅化鉬中加入SiC形成一種復(fù)合材料，這種材料將碳化硅彌散進(jìn)二硅化鉬的基體中，生成含有鉬原子和硅原子的雙金屬化合物，其高溫強(qiáng)度較二硅化鉬單體高8倍之多，使其應(yīng)用前景大受青睞。

6、石油開采

在開發(fā)低洼地區(qū)酸性天然氣、油田和開發(fā)海底油氣田時，不僅有大量的H2S氣體產(chǎn)生，還有海水的浸蝕，使鉆探管道硫化發(fā)脆，迅速腐蝕。選用含鉬高強(qiáng)度不銹鋼管可有效地抵抗H2S氣體和海水的腐蝕，大大節(jié)約鋼材，降低油氣井的鉆探成本。

鉬不僅可以應(yīng)用于油氣田鉆探管道方面，還常常與鉆、鎳相結(jié)合作石油提煉預(yù)處理的催化劑，主要是石油，石油化學(xué)產(chǎn)品及液化煤的脫硫。在氫處理過程中，硫化物在催化劑的表面與氫反應(yīng)，硫離子以硫化氫的形式除掉，同時消除了原油中氮和金屬雜質(zhì)，以減少這些雜質(zhì)在石油精煉時對其他催化劑的毒化，從而改善產(chǎn)品的色澤、氣味和提高其穩(wěn)定性。鉬催化劑鈍化后在其表面殘留一層碳，如果燒掉碳層，催化劑又可恢復(fù)其活性狀態(tài)，使用壽命可為1—5年左右。鉬在石油裂化與重整中起著重要的作用，是一種理想的電子供體和載體。

7、環(huán)境保護(hù)

人們越來越清楚地認(rèn)識到，鉬在控制環(huán)境污染方面起著重要的作用，含鉬不銹鋼的大量應(yīng)用，大大減少了因銹蝕而造成對環(huán)境的影響；另外鉬及其化合物大都沒有毒性，利用比較安全的鉬取代有毒的金屬，也是鉬對人類環(huán)境保護(hù)的一大貢獻(xiàn)。在油漆和顏料工業(yè)中鉬可取代有毒的鉻、鉛、鈦等金屬，并且是高效的著色劑；在化學(xué)制品行業(yè)可取代防腐劑中的鉻和阻燃物，硝煙物中的銻；鉬在水處理工業(yè)中的應(yīng)用中也具有潛力，主要在開路和閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻水處理中用于抑制腐蝕，在開路冷卻塔中每升冷卻劑的二鉬酸鈉含量為10毫克，而閉路冷卻水空調(diào)裝置中每升可達(dá)150毫克，鉬酸鈉作為汽車防凍劑和冷卻系統(tǒng)以及切削液中防腐劑的用量也在不斷增加。有人還提出鉬可以改善玻璃化土壤，簡化高污染土壤的處理，減少土壤污染。

8、航空及核工業(yè)

鉬合金由于有極好的耐熱性能和高溫機(jī)械性能，可作航空器發(fā)動機(jī)的火焰導(dǎo)向器和燃燒室，宇航器液體火箭發(fā)動機(jī)的喉管、噴嘴和閥門，重返飛行器的端頭，衛(wèi)星和飛船的蒙皮、船翼及導(dǎo)向片和保護(hù)涂層材料，鉬熱脹系數(shù)低和導(dǎo)熱性能好，在太陽輻射光強(qiáng)烈作用下尺寸穩(wěn)定性特別好，用金屬鉬網(wǎng)作成人造衛(wèi)星天線，可以保持其完全拋物的外型，而較之石墨復(fù)合天線重量更輕。巡航式導(dǎo)彈使用鉬涂層材料作汽輪轉(zhuǎn)子，在1300℃高溫下工作，每分鐘轉(zhuǎn)速高達(dá)4—6萬轉(zhuǎn)，已顯示出良好的效果。

鉬的中子吸收截面小，有較好的強(qiáng)度，對核燃料有較好的穩(wěn)定性，抗液體金屬腐蝕性好，在核聚變反應(yīng)堆中作轉(zhuǎn)換器鎧裝元件的保護(hù)片。Mo-Re合金可用于空間核反應(yīng)堆的熱離子能量轉(zhuǎn)換器包套材料、加熱器、反射器和其他的絲或薄板元件。

9、鉬合金及其他

鉬是一種高效多能的合金化元素，不僅在鋼中添加顯示出獨(dú)特的作用，也能與多種有色金屬生成性能優(yōu)良的合金。

在鉬中添加Ti、Zr、C的氧化物或碳化物，形成彌散強(qiáng)化合金TZM。TZM合金除應(yīng)用在宇航和核工業(yè)外，還可以作X射線旋轉(zhuǎn)陽極零件，壓鑄模具和擠壓模具，在擠壓銅基合金時，其操作溫度可在870—1200℃。TZM合金還非常適合作不銹鋼熱穿孔頂頭，穿孔鋼管內(nèi)壁質(zhì)量好，使用壽命長。加入少量稀土元素的TEM合金有較高的再結(jié)晶溫度，再結(jié)晶時的延性較普通鉬材高5倍，也有良好的應(yīng)用前景。

含鈦、鋯和碳的鉬合金（MT-104），含鉿和碳的鉬合金（HCM）及含鎢、鉿和碳的鉬合金（HMW）均有較高的強(qiáng)度，可加工成棒、板、鍛坯和其他制品，大有用武之地。Mo-30w是一種固溶體合金，熔點(diǎn)達(dá)到2800℃以上，在鋅冶煉中作熔融金屬泵閥和軸、核燃料提純和電鍍等設(shè)備管路、攪拌軸、葉輪泵。在鎢高比重合金（90W-7Ni-3Fe）中加入一定量的鉬，其強(qiáng)度和硬度都隨鉬含量而增高，其延性則不斷降低，能大大地改善作為穿甲彈武器材料的性能。 碳化鉬（Mo2C）和碳化鎢混合，加入適當(dāng)?shù)蔫|粉，燒結(jié)成硬質(zhì)材料，經(jīng)粗碎后加入一定量的鎳，采用通常的硬質(zhì)合金生產(chǎn)的方法，可得到粘結(jié)相分布良好、致密和細(xì)化的碳化鉬基硬質(zhì)合金。金屬粘結(jié)相采用Co或Ni，也可生成復(fù)雜鉬—鎢碳化物基硬質(zhì)合金。碳化鉬也可添加到金屬陶瓷中，以改善其性能。

10、鉬化工產(chǎn)品

鉬與鉻、鋁的鹽類可以共同沉積而生成鉬鉻紅顏料，鉬酸根離子與金屬表面的鐵離子形成難溶的Fe2(MoO4)3，從而使金屬表面鈍化，達(dá)到防銹的效果。其顏色變化由淡澄色到淡紅色，有著較強(qiáng)的覆蓋能力，且顏色鮮艷，主要用于涂料、塑料、橡膠、油墨、汽車和船舶涂料等領(lǐng)域。鋅、鈣和鈉的鉬酸鹽用作抗腐蝕顏料，因其不含影響環(huán)境和人類健康的鉛而受到普遍的關(guān)注。

二硫化鉬（MoS2）是一種良好的固體潤滑劑，在工業(yè)應(yīng)用中起著十分重要的作用。它具有非常低的摩擦系數(shù)（0.03—0.06），高的屈服強(qiáng)度（3.45MPa），能在高溫(350℃)和各種超低溫條件下使用，在真空條件下甚至可以在1200℃正常工作，特別在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部件中有著十分優(yōu)良的潤滑作用。因而在汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)、金屬軋輥、齒輪齒、模具、汽車及宇航器械上廣泛使用。

經(jīng)過幾十年的艱辛努力，我國鉬開采，冶煉和加工技術(shù)有了長足的進(jìn)步，鉬的應(yīng)用和推廣也取得了可喜的成績，但與世界先進(jìn)水平相比我們?nèi)匀桓械讲蛔?。我們?yīng)該充分利用我國鉬資源優(yōu)勢，從開采、冶煉到加工建立合理的生產(chǎn)布局，大力開展鉬制品的深加工。建立一支技術(shù)素養(yǎng)較高的生產(chǎn)和科研隊伍，大力推廣新裝備、新技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)鉬的科研和新產(chǎn)品開發(fā)，特別要加強(qiáng)鉬的應(yīng)用研究，擴(kuò)大市場容量，要集中科研院所和生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)力量，成立專門機(jī)構(gòu)，迅速地把科研成果轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)力，指導(dǎo)市場消費(fèi)，擴(kuò)大外貿(mào)出口，使我國成為一個名符其實(shí)的鉬生產(chǎn)大國，消費(fèi)大國和出口大國。