モリブデンは融点2610℃、沸点5560℃の高耐熱性金属です。実用上は約1900℃までの温度に対応できるため、工業用真空オーブンやガラス工業用炉などの高温環境に適している。高い熱伝導率（20℃で142W/m・K）や低い熱膨張率などの熱特性は、極端な高温下での耐久性と寸法安定性に寄与している。モリブデンはタングステンに比べて延性があり、成形が容易ですが、融点が低いため（タングステンに比べて）、最も過酷な高温用途での使用には限界があります。1900℃を超える温度では、タングステンの方が適しています。
キーポイントの説明
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モリブデンの耐熱性:
- モリブデンは、実用的には約1900℃までの温度に耐えることができ、高温環境に適している。
- 融点は2610℃、沸点は5560℃であり、耐熱性の重要な指標となる。
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熱的性質:
- 熱伝導率:モリブデンの20℃における熱伝導率は142W/m・Kで、効率的な放熱に役立つ。
- 比熱:比熱は20℃で0.276kJ/kg・Kであり、温度を上げるのに必要な熱量を示している。
- 融解潜熱:融解潜熱は270kJ/kgで、融点で固体から液体に変化するのに必要なエネルギーである。
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高温用途:
- モリブデンは、1350°Cから1600°Cの範囲で使用される工業用真空オーブンやガラス工業炉で広く使用されています。
- その高い耐食性と寸法安定性は、これらの環境に理想的です。
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タングステンとの比較:
- モリブデンはタングステンに比べて延性があり、成形や接合も容易ですが、融点が低くなります（2610℃ 対 タングステンの3422℃）。
- 1900℃以上の温度を必要とする用途では、タングステンが好まれることが多い。
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物理的および機械的特性:
- モリブデンは銀白色で光沢があり、延性があるため、高温製造工程での加工が容易である。
- 高い耐クリープ性と低熱膨張性を持ち、熱応力下での構造的完全性の維持に有益です。
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特性向上のための合金化:
- 純粋なモリブデンの特性は合金化によって向上させることができ、特定の高温用途に適しています。
- 合金化されたモリブデンは、極端な使用環境における性能を向上させます。
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産業での実用:
- モリブデンリボンは、1350℃～1600℃の温度を必要とする用途で一般的に使用されています。
- 寸法安定性を維持し、耐食性に優れているため、高温の工業プロセスで信頼性の高い選択肢となります。
要約すると、モリブデンは高温用途、特に温度が1900℃を超えない環境において優れた材料です。その熱的、機械的特性は、成形や接合のしやすさと相まって、ガラス製造や真空オーブン製造などの産業で貴重な材料となっている。より極端な温度には、タングステンが適している。
総括表
| プロパティ | 値 |
|---|---|
| 融点 | 2610°C |
| 沸点 | 5560°C |
| 実用最高温度 | ~1900°C |
| 熱伝導率 | 142W/m・K（20 |
| 比熱 | 0.276 kJ/kg-K at 20°C |
| 融解潜熱 | 270 kJ/kg |
| 主な用途 | 工業用オーブン、ガラス炉 |
| タングステンとの比較 | 融点が低く、成形が容易 |
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