El molibdeno es un metal refractario con notables propiedades eléctricas, como una conductividad moderada y una baja resistividad, que lo hacen útil en aplicaciones de alta temperatura. Su conductividad eléctrica es el 34% de la Norma Internacional de Cobre Recocido (IACS) a 0°C, mientras que su resistividad es de 53,4 nΩ-m a 20°C. Estas propiedades, combinadas con su elevado punto de fusión (2610°C) y su conductividad térmica (142 W/m-K), lo hacen adecuado para usos especializados como elementos calefactores en hornos de retorta atmosférica aunque requiere una atmósfera de vacío o inerte para evitar la oxidación.
Explicación de los puntos clave:
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Conductividad eléctrica (34% IACS a 0°C)
- La conductividad del molibdeno es aproximadamente un tercio de la del cobre recocido, lo que sigue siendo significativo para un metal refractario.
- Esta propiedad le permite funcionar eficazmente en aplicaciones eléctricas en las que se requieren altos puntos de fusión, como en elementos calefactores o componentes semiconductores.
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Resistividad eléctrica (53,4 nΩ-m a 20°C)
- La baja resistividad indica que el molibdeno es un conductor decente, aunque no tan eficiente como el cobre o la plata.
- Su resistividad permanece estable a temperaturas moderadas, pero puede volverse quebradizo y menos fiable cerca de su límite superior de temperatura (1900°C).
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Propiedades térmicas que influyen en el comportamiento eléctrico
- Su elevado punto de fusión (2610°C) y su conductividad térmica (142 W/m-K) ayudan a disipar el calor, evitando el sobrecalentamiento en aplicaciones eléctricas.
- Sin embargo, el molibdeno requiere atmósferas protectoras (por ejemplo, vacío o gas inerte) para evitar la oxidación, que puede degradar su rendimiento eléctrico.
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Comparación con el disiliciuro de molibdeno (MoSi₂)
- A diferencia del molibdeno puro, el MoSi₂ forma una capa protectora de dióxido de silicio a altas temperaturas, lo que mejora la resistencia a la oxidación.
- Ambos materiales son conductores, pero el MoSi₂ suele preferirse en entornos oxidantes debido a su capa de pasivación.
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Aplicaciones prácticas en elementos calefactores
- Las propiedades eléctricas y térmicas del molibdeno lo hacen ideal para hornos de alta temperatura, entre los que se incluyen hornos de retorta de atmósfera .
- Su durabilidad reduce los costes de mantenimiento, aunque es necesario un control cuidadoso de la atmósfera para evitar la fragilidad y la oxidación.
Estas propiedades ponen de relieve el nicho que ocupa el molibdeno en las industrias que requieren materiales eléctricos robustos y resistentes a altas temperaturas. ¿Su conductividad sería suficiente para su aplicación específica, o necesita un material con menor resistividad?
Tabla resumen:
| Propiedad | Valor (a 20°C a menos que se indique lo contrario) | Significado |
|---|---|---|
| Conductividad eléctrica | 34% IACS (a 0°C) | Conductividad moderada, adecuada para componentes eléctricos de alta temperatura. |
| Resistividad eléctrica | 53,4 nΩ-m | La baja resistividad garantiza un flujo de corriente eficiente en entornos refractarios. |
| Punto de fusión | 2610°C | Soporta el calor extremo, ideal para elementos calefactores de hornos. |
| Conductividad térmica | 142 W/m-K | La disipación eficaz del calor evita el sobrecalentamiento en sistemas eléctricos. |
| Sensibilidad a la oxidación | Requiere atmósfera inerte | Necesita vacío o gas protector para mantener el rendimiento. |
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