Was ist Molybdändisulfid?
Molybdändisulfid ist ein Sulfid des Molybdäns mit der Zusammensetzung MoS2.
Es wird manchmal auch als Molybdän(IV)-sulfid bezeichnet und hat die CAS-Nummer 1317-33-5. Es weist eine hexagonale Schichtstruktur aus Molybdän und Schwefel auf, wobei jede Schicht durch schwache Kräfte verbunden ist, und besitzt daher Schmiereigenschaften. Molybdändisulfid wird durch die Entfernung von Verunreinigungen aus natürlichen Erzen gewonnen.
Molybdändisulfid wird nach dem Arbeitsschutzgesetz als gefährlicher Stoff und nach dem PRTR-Gesetz als designierter chemischer Stoff der Klasse I eingestuft.
Verwendungszwecke von Molybdändisulfid
Molybdändisulfid wird hauptsächlich als Schmiermittel, Stahlzusatzstoff und Molybdat-Rohstoff verwendet.
1. Schmiermittel
Molybdändisulfid wird als fester Schmierstoff verwendet, hauptsächlich als Zusatz zu Schmierfett, das ein flüssiger Schmierstoff ist. Molybdänhaltiges Schmierfett wird beispielsweise auf Baustellen verwendet, auf denen eine Verunreinigung des Schmierfetts durch Staub möglich ist.
2. Zusatzstoffe
In einigen Fällen wird Molybdändisulfid direkt als Zusatzstoff zu Materialien hinzugefügt, in denen Reibung auftritt (Sinterlegierungen, Bremsen, Reibmaterialien, Kunststoffe, Gummi usw.). So kann z. B. die Zugabe einer geringen Menge Molybdändisulfid zu Bremsmaterialien ein Festfressen verhindern und gleichzeitig den Reibungskoeffizienten aufrechterhalten.
3. Trockenfilme
Molybdändisulfid wird auch als Ausgangsstoff für Trockenfilme verwendet. Der Trockenfilm ist eine Beschichtung, bei der ein Festschmierstoff wie Molybdändisulfid mit Harz vermischt wird. Im Vergleich zu Ölschmierstoffen verdunstet er nicht und kann die Scherkraft auf Reibungsflächen verringern.
Eigenschaften von Molybdändisulfid
Molybdändisulfid hat ein Molekulargewicht von 160,07, einen Schmelzpunkt von 2.375°C, einen Siedepunkt von 1.450°C und ist bei Raumtemperatur und -druck ein schwarzer Feststoff. Es hat eine Dichte von 5,06 g/ml und ist unlöslich in Wasser, den meisten Säuren, Laugen und organischen Lösungsmitteln, jedoch löslich in konzentrierter Salpetersäure und Königswasser.
Arten von Molybdändisulfid
Molybdändisulfid ist ein Stoff, der üblicherweise als Reagenzprodukt für Forschung und Entwicklung und als industrielles Material verkauft wird.
1. Reagenzprodukte für Forschung und Entwicklung
Molybdändisulfid ist als Reagenzprodukt für Forschung und Entwicklung in 25g, 100g, 500g und anderen Mengen erhältlich, die im Labor leicht zu handhaben sind. Es handelt sich in der Regel um ein Reagenzprodukt, das bei Raumtemperatur gelagert werden kann.
2. Industrielle Werkstoffe
Molybdändisulfid ist als industrielles Material in verschiedenen Formen erhältlich, unter anderem als Pulver und Kristalle. Die Substanz wird häufig als Festschmierstoff und verschiedene Additive vermarktet.
Einkristalle werden auch für Anwendungen wie AFM, STM und die Beschichtung von Forschungssubstraten mit Dünnschichten verwendet. Die Liefereinheiten variieren je nach Hersteller, beginnen aber bei relativ großen Mengen wie 25 kg, die in Fabriken usw. leicht zu handhaben sind. Die Pulver sind auch in verschiedenen Partikelgrößen erhältlich, so dass es notwendig ist, das richtige Pulver für Ihre Anwendung auszuwählen.
Weitere Informationen über Molybdändisulfid
1. Chemische Reaktionen von Molybdändisulfid
Molybdändisulfid bildet beim Erhitzen in Gegenwart von Sauerstoff Molybdänoxid. Bei der Reaktion mit Chlorgas entsteht außerdem Molybdänchlorid (V).
Die Substanz ist unter normalen Lagerungsbedingungen stabil, zersetzt sich jedoch beim Erhitzen und erzeugt dabei Schwefeloxid. Mit Kaliumnitrid und Magnesium besteht Explosionsgefahr (beim Erhitzen oder bei Reibung). Molybdäntrioxid ist eine Verbindung, die industriell durch Rösten von Molybdändisulfid hergestellt wird.
2. Kristallstruktur von Molybdändisulfid
Bild der Kristallstruktur von Molybdändisulfid
Die Kristallstruktur von Molybdän(IV)-sulfid ist eine hexagonale Schichtkristallstruktur. Jede Schicht besteht aus einer Molybdänschicht, die auf beiden Seiten von Schwefel umschlossen ist. Die Bindung zwischen Molybdän und Schwefel, d. h. die Mo=S-Bindung, ist stark, während die S-S-Bindung zwischen dem Schwefel, der die Schichten verbindet, schwach ist.
Aus diesem Grund gleiten die Schichten leicht, wenn Scherkräfte aufgebracht werden. Dieses Phänomen des Gleitens zwischen den Schichten verleiht Molybdändisulfid seinen niedrigen Reibungskoeffizienten und seine Schmiereigenschaften.