Molybdän(IV)-sulfid

Molybdän(IV)-sulfid, auch Molybdändisulfid, mit der Formel MoS₂, ist ein grauschwarzes, kristallines Sulfid des chemischen Elements Molybdän. Es ist im Wasser und in verdünnten Säuren unlöslich. Es kann nur unter erhöhtem Druck geschmolzen werden (2107 °C / 81000 hPa). In der Natur kommt es als Mineral Molybdänglanz vor.

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Eigenschaften

Die Struktur des Molybdän(IV)-sulfids ist graphitartig, d.h. eine Schichtung von Molybdän- und zwischenliegenden Schwefelteilchen ähnlich einem Sandwich. Aufgrund der raumparallelen Anordnung sind die Schichten leicht gegeneinander verschiebbar, was zu einem schmierenden Effekt führt.

Verwendung

Fein pulverisiertes Molybdän(IV)-sulfid mit Teilchengrößen zwischen 1–100 µm ist ein technisches trockenes Schmiermittel. Es wurde in den 1940er Jahren zuerst von der Firma Dow Corning unter dem Handelsnamen „Molykote“ vermarktet, der auch heute noch synonym für Molybdän(IV)-sulfid steht. Bei Dow Corning werden jedoch heute auch andere Spezialschmierstoffe so genannt. An der Luft wird es schon ab 315 °C oxidiert. Unter Ausschluss von Sauerstoff ist die Anwendung bis 1100 °C möglich.

• Es wird häufig verschiedenen Schmierölen beigemengt, was zu einer Verbesserung der Gleitfähigkeit sorgt. Dies führt neben einer längeren Lebensdauer von Maschinenbauteilen auch zur Schadensvorbeugung bei plötzlichen totalen Ölverlusten. Dabei kann die Schmierwirkung aufgrund der Haftwirkung des Öls eine Zeitlang aufrecht erhalten werden, was z. Bsp. bei Flugzeugtriebwerken und sonstigen lange nachlaufenden Triebwerken und Turbinen wichtig ist.

• Ebenso finden mit Molybdän(IV)-sulfid angereicherte Fette Verwendung an Bauteilen, welche schwer zugänglich sind und so die Wartungsintervalle sehr groß sind (wartungsfreie Verbindungen, Gelenkkonstruktionen, etc.).

• Auch wird es bei der Massivumformung und generell bei Umformverfahren (Kalt-, Halbwarm- und Warmumformung) eingesetzt. Es wird oft durch Bondern, darunter wird das Aufbringen dieser Schicht verstanden, aufgebracht. Dies geschieht meistens mit einer Trägerschicht, auf der dann die Molykote aufgebracht wird. Oft durch „Rommeln“ Dabei kommen die Teile in eine Art Waschmaschinentrommel und tauchen in das Bad ein, die Trommel verbleibt einige Zeit im Medium und dreht sich dabei. Die Teile drehen sich mit und benetzen sich mit der Molykote. Der Vorteil in der Massivumformung gegenüber normaler Seife ist die höhere Temperaturbeständigkeit der Molykote. Ebenfalls zum Einsatz kommt Molykote, bei hohen Umformtemperaturen ≥ 200 °C (vor allem bei der Kaltmassivumformung) bedingt durch sehr hohe Umformung und somit hoher Reibung im Werkzeug.

• Es wird auch als schmierender Zusatz in speziellen Kunststoffen verwendet, vornehmlich bei Nylon und Teflon.

• Während des Vietnam-Krieges wurde das Molybdän(IV)-sulfid, bekannt als „trockene Rutsche“, von den Soldaten zum Schmieren der Waffen verwendet, was laut offizieller Dienstvorschrift nicht vorgesehen war, jedoch zu verbesserten ballistischen Eigenschaften führte.

• Am Oak Ridge National Laboratory wurden selbstschmierende zusammengesetzte Schichten für Hochtemperaturanwendungen entwickelt. Dabei wird durch Kondensation des chemischen Dampfes von Molybdän(IV)-sulfid und Titannitrid eine Schmierschicht auf der Bauteiloberfläche erzeugt.

• nanostruktiertes Molybdän(IV)-sulfid wird als Katalysator als Ersatz für Platin in Brennstoffzellen untersucht.

Quellen

1. ↑ ^{a b c d e f g} Eintrag zu Molybdän(IV)-sulfid in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 3.9.2007 (JavaScript erforderlich)