国内钼行业研究热点分析

武 洲，李 晶，刘晓辉,姚云芳

(金堆城钼业股份有限公司技术中心，陕西 西安 710077)

0 引 言

钼是一种稀有金属，是不可再生的重要战略资源，是发展高新技术、实现国家现代化、建设现代国防的重要基础材料。钼以其独特的性能广泛应用于钢铁工业、有色金属工业、核工业、航空航天工业、化学化工、电子工业等领域。随着时代的变迁和科学技术的不断发展，科研工作者对钼的研究也越来越深入、钼的新用途也不断地被发掘出来[1]。毫无疑问，钼行业的每一点进步，每一项成果都会以文献的形式表现出来，研究分析文献发表时间、下载次数、被引次数等关键信息，可以得出钼行业发展的方向及研究热点，而在国内最方便直接的文献来源就是中国知网。

知网是指国家知识基础设施(National Knowledge Infrastructure，NKI)，1998年由世界银行提出。中国知网是由清华大学、清华同方发起，始建于1999年6月，是集期刊杂志、博士论文、硕士论文、会议论文、报纸、工具书、年鉴、专利、标准、国学、海外文献资源为一体的、具有国际领先水平的网络出版平台。中心网站的日更新文献量达5万篇以上，是世界上全文信息量规模最大的“CNKI数字图书馆”[2]。

可以肯定，国内钼行业所有公开发表的与钼相关的文献资料均可在中国知网数据库中搜索到。有鉴于此，中国知网中的钼行业相关文献必然包含国内钼行业的最新研究成果、最新研究信息、最新研究方向和最近研究热点。截止2018年底，以“钼”为关键词获得在库文献量为33 138条[3]，本文以此为研究对象，通过文献发表时间、发表数量、下载次数、被引次数、专业类别等方面进行对比分析，探讨钼行业近期科研工作者的关注方向及研究热点，为钼行业生产者、加工者、研究者提供一些参考。

1 钼行业发展的总体趋势

为考察钼行业发展的总体趋势，仅以“钼”为关键词，截止2018年底在中国知网数据库中共搜得与钼相关文献33 138篇，选取2004年到2018年近15年的文献为样本，考察钼行业的研究变化趋势。

图1 近15年来钼相关文献数量变化趋势

从图1中可以清晰看出，钼相关文献发表数量呈逐年上升趋势，于2006年突破千篇大关，并不断上升。在2013年达到顶点，发表数量为1 800余篇。随后几年有所波动并且2016年又有回升。2017、2018年文献数量下降较多，应该与近年来总体经济大趋势有关。2018愈演愈烈的中美贸易战、史上最强力度的环保治理等因素是造成2018年钼相关文献数量下降不可避免的原因。

钼主要用于钢铁工业，虽然各类钢铁中添加的钼含量不大，但钢铁产量基数非常巨大，其钼的消费量可占钼总消费量的80%左右。金属钼及其合金作为稀有金属，主要的特点是具有良好的导热性、导电性、低热膨胀系数、高温强度、低蒸气压和耐磨损等特性，有鉴于此，它具有的优良物理和机械性能，除了作为钢铁行业的添加剂，提高钢铁强韧性等性能之外，对钼的氧化物或其他化合物进行提纯及精细加工，制备出的钼化工产品、板材、丝材等金属及其合金产品也应用于很多领域中，尤其是随着互联网时代的发展，研发出与其相关的很多新兴领域，如照明行业、LED显示行业、光伏太阳能行业、航空航天领域、核电领域等[4-7]。因此，从图1可以看出，与钼相关的文献近15年来呈现出较明显的上升趋势。

总体来说，随着科技的发展和社会的进步，钼行业的文献数量逐年呈现上升趋势。虽然发展到某一阶段有所减缓，甚至有所回落，但随着研究的深入、细化、新用途的开发，相信还会有持续不断的增长。

2 钼产业链研究趋势分析

产业链是产业经济学中的一个概念，是各个产业部门之间基于一定的技术经济关联，并依据特定的逻辑关系和时空布局关系客观形成的链条式关联关系形态。产业链的本质是用于描述一个具有某种内在联系的企业群结构，它是一个相对宏观的概念[4]。钼产业链属于狭义产业链范畴，通常是指从钼的采矿、选矿、冶炼、再到深加工。钼产业链中一般包含钼精矿、工业三氧化钼、钼酸铵、高纯三氧化钼、钼粉、钼制品等相关产品。

分别以各环节的主要产品为关键词，选取2004～2018年近15年的文献为样本，考察钼产业链中相对的研究重点。

图2 钼产业链中文献分布情况

图2为钼产业链2004～2018年近15年的文献分布情况。从图2中可以看出，钼矿是钼产业链的最基础环节，也是研究的重中之重，文献数量远超其他环节。其次是钼酸铵，属于钼化工环节。钼铁主要用于钢铁冶炼，作为钢铁添加剂，提高钢铁的性能，居第三位。除此之外，钼化工后续产品都属于钼金属深加工环节，该环节产品比较丰富，品种多样，研究点也比较分散，但全部加合起来，可以超越钼化工环节的钼酸铵，居第二位。

我国钼矿资源较丰富，很多矿产公司在20世纪50年代开始陆续进行开采，经过半个多世纪的生产及相关技术研究，逐渐形成了较为成熟的产业链和产品规范，也积累了大量的产品数据及生产经验。但近十多年国内陆续勘探及开采出了很多钼矿床，而不同的矿山含有钼的品位、伴生矿的类型及含量、以及矿石种类等与之前的矿山相比仍存在很大的差异，有些矿石中含有的其他伴生元素在提纯及浮选分离中存在很多技术难题，如果仍采用上世纪的设备及工艺已经不能适应高质量钼矿石的生产。同时，伴随着后序精细产品的质量要求，对原料的纯度及质量上也提出了更高的要求。因此，有关钼矿的文献数量在近15年来占有较大的比例。

综上所述，钼产业链中近15年来的研究重点是基础环节的钼矿和末端的钼深加工环节，而且钼深加工环节因产品丰富，有新产品、新用途不断的被开发出来，其文献数量也有不断上涨的趋势。

3 钼化工研究领域分析

3.1 钼化工近15年来总体趋势分析

钼化工是钼产业链的一个中间环节，主要是指以工业三氧化钼为原料，经酸洗或水洗、氨浸、结晶后产出的各种钼酸铵产品。广义上还应包括高纯三氧化钼、高纯二硫化钼、各种钼酸盐，如钼酸钠、钼酸钾、钼酸钙等。

以“钼酸”为关键词，基本可以涵盖钼化工各类主要产品的研究情况，选取2004～2018年近15年的文献为样本，考察钼化工环节近15年来的发展总体趋势。

图3为钼化工环节2004～2018年近15年的文献分布情况。从图3可以发现，钼化工环节的文献变化趋势与钼行业的总体发展趋势十分相似。其文献发表数量也是呈逐年上升趋势，于2006年突破200篇，并不断上升。同样，也是在2017年文献发表数量有所下降，2018年文献数量下降较多。钼化工环节是钼产业链的一个局部，整体的发展趋势决定局部的发展趋势，而局部的发展趋势亦反映整体的发展趋势，两者相辅相承，发展趋势十分相似也是合理的。

图3 近15年来钼化工主要文献变化趋势

3.2 钼化工产品分析

为考察钼化工环节的研究热点和重点，以“钼酸盐”、“钼酸铵”、“钼酸钠”、“钼酸钙”、“钼酸铋”、“钼酸铅”、“钼酸铁”、“钼酸镧”、“钼酸钾”、“钼酸钇”等钼化工主要产品为关键词，选取2004～2018年近15年的文献为样本，考察钼化工产品近15年来文献发表数量。图4为钼化工产品2004～2018年近15年的文献分布情况。

图4 近15年来钼化工产品相关文献分布情况

从图4可以看出，钼酸铵是钼化工产品研究的重中之重，占据绝对的主导地位。钼酸铵是制备高纯度钼制品的基本原料。比如，热解离钼酸铵生产高纯三氧化钼、用硫化氢硫化钼酸铵溶液生产高纯二硫化钼、通过钼酸铵生产各种含钼的化学试剂等[5-8]。钼酸铵也是生产钼催化剂、钼颜料等钼的化工产品的基本原料，钼酸铵还具有抑烟阻燃作用，所以钼酸铵作为钼化工产品的研究重点也是必然的。

钼酸钠可用于制造生物碱、油墨、化肥、钼红颜料和耐晒颜料的沉淀剂、催化剂、钼盐，也可用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂，还用作镀锌、磨光剂及化学试剂。由此可以看出，涉及的领域较多，涵盖生物、化工、生活、金属镀膜等，而这些行业近几年的发展较快，这样，相应的辅助制剂钼酸钠的研究也逐渐增多。其他钼酸盐主要应用也是在催化领域，如已报道含有铋的钼酸盐，因其独特的能带结构而具有催光化性能。除此之外，钼酸铁同样具有很好的催化性能[9-14]。近年来，钼酸盐材料的应用主要集中在光催化、荧光、防腐和负热膨胀等领域，未来其应用领域还将会拓宽。

总体来说，钼酸铵是钼化工产品研究的重中之重，占据绝对的主导地位，而其他钼酸盐产品也不断出现，并不断拓宽应用领域，但尚处于初步发展研究阶段。

3.3 钼化工产品热点分析

论文引用率是衡量一篇科技文献价值的重要指标之一，引用率是科学论文对文献引用次数。一般来说，引用次数越高说明该文献价值越高，也可以说明该文献的研究方向热度也较高。考察论文被引次数，结合下载次数的分析，可以比较科学地反映出一篇论文的研究方向和热度。

考察钼化工产品的研究重点——钼酸铵，以“钼酸铵”为关键词，选出论文被引次数前5位，下载次数前5位[15～24]，见表1。

表1 钼酸铵相关文献被引及下载次数

从表1可以看出，钼酸铵文献被引研究的方向是缓蚀剂、化学分析领域。纵观被引次数最多的前5篇文章，可以看出钼酸铵主要倾向于基础研究方面，且在生物和化学领域研究的热点较多，说明在这些领域中钼酸铵可能会有更多的新兴领域的应用，后续的研究可以在这些领域中开发出新产品。

用钼酸铵为原料制备二硫化钼作为电极材料，下载次数达到3 602次和3 400次之多，说明该方向为钼酸铵研究的热点。随着研究的不断深入，二硫化钼不仅仅只是用作润滑剂，其微观结构特性使其在新兴领域中的应用越来越多，未来对二硫化钼的研究会更加深入，相应的会开发出更多的新产品，因此，二硫化钼将是非常热门的研究重点之一。下文会就二硫化钼的研究进行专题分析。钼酸铵生产制备工艺方面的文献被引、下载次数均没有突出表现，说明钼酸铵生产制备工艺均已成熟、稳定。

4 钼金属研究领域分析

4.1 钼金属领域主要产品分析

钼金属具有熔点高、线膨胀系数低、热导率电导率高、弹性模量高、热中子捕获面、延伸性能好等优点，可广泛用于钢铁工业、有色金属工业、核工业、航空航天工业、化学化工、电子工业等领域。以下就钼金属领域进行分析讨论。

钼金属领域主要产品通常包含钼粉、钼板、钼棒、钼丝、钼合金等。以“钼靶”、“钼粉”、“钼合金”、“钼丝”、“钼金属”、“钼板”、“钼棒”、“钼丝”等钼金属领域主要产品为关键词，选取2004～2018年近15年的文献为样本，考察钼金属领域产品近15年来的研究重点与热点。图5为钼金属领域产品2004～2018年近15年的文献分布情况。

图5 近15年来钼金属领域文献分布情况

从图5中可以看出，与钼靶相关文献一骑绝尘，从数量上来说占绝对优势，应该是钼产业链中钼金属环节的热点和重点，但真实情况并非如此，以下会进行专项分析。除此之外，钼合金、钼丝、钼粉、钼金属文献数量基本相当，热点、重点不是十分明朗，只是钼合金稍显突出。钼板、钼棒的研究相对较少，可能是因为钼板、钼棒较少用作终端产品，只是一个过渡产品。

为考察钼合金的发展方向或研究热点，钼合金相关文献被引次数、下载次数见表2。

对表2进行分析，可以看出钼合金的研究发展方向为航空航天用难熔金属材料、钼的高温抗氧化、TZM合金、医学植入材料等领域[25-34]。

表2 钼合金相关文献被引及下载次数

近年来，随着航空航天事业的迅猛发展，对难熔金属材料的应用也逐年增加，尤其钼具有的耐高温性能、高的弹性模量、较小的膨胀系数、优异的高温蠕变性能等，特别是TZM合金具有的高温高强度、高耐热性等性能，可以作为固体火箭发动机的喉衬材料，为空间深空探测的发展提供了更广阔的空间。在钼中还可以添加一些元素，如铼、镧、钛、铌、碳、锆、铪等金属，可以同时提高钼合金强度、低温塑性和焊接性能，使钼合金再结晶后的脆裂倾向显著降低，高温稳定性、尤其是抗热震性能明显提高等优点。钼合金在航天、航空工程中取得了成功的应用，并成为不可缺少的材料。航空航天工业的发展必将对钼合金提出更新的要求，因此，在航空航天领域中对钼合金的研究将是未来发展的一个重点，尤其是其在强度、防护和轻量化方面将是钼合金今后的重要研发方向。

为考察钼丝的发展方向或研究热点，钼丝相关文献被引次数、下载次数见表3。

对表3进行分析，可以看出钼丝的研究发展方向为掺镧钼丝、电火花线切割钼丝[35-44]。

钼丝是相对较传统的产品，应用领域多为照明行业、电加工行业、热喷涂行业等。具体应用如用于切割金属用的线切割丝、高温加热炉用材料、加热丝网等。随着市场竞争的不断加剧，用户对钼丝产品的质量要求越来越高，尤其是许多国外照明行业客户，如松下照明、东芝照明、日立家电、飞利浦照明等公司。而在照明行业的很多应用场合，如节能灯、汽车灯的灯丝芯线、支架等，只能用于普通照明的常规钼丝已不能满足要求，进而对钼丝提出了更高品质的要求。

表3 钼丝相关文献被引及下载次数

为考察钼粉的发展方向或研究热点，钼粉相关文献被引次数、下载次数见表4。

表4 钼粉相关文献被引及下载次数

对表4进行分析，可以看出钼粉的研究发展方向为高温抗氧化、TZM合金、医学植入材料领域[36, 45-50]。钼粉是制备钼合金的基本材料，主要是为制备钼制品服务，其研究方向与钼合金研究方向相吻合。

4.2 钼靶专题分析

钼靶材产品目前广泛应用于TFT-LCD(Thin Film Transitor-Liquid Crystal Displays，薄膜半导体管-液晶显示器)、等离子显示屏、无机光发射二极管显示器、场发射显示器、薄膜太阳能电池、传感器、半导体装置以及具有可调谐功函数CMOS(互补金属氧化物半导体)的场效应晶体管栅极、手机屏幕、平板电脑等领域。随着电子及信息产业、平面显示和太阳能电池等高技术产业的迅猛发展，对溅射靶材的需求量越来越大。高熔点、高电导率、较低的比阻抗、较好的耐腐蚀性以及良好的环保性能，使得钼溅射靶材可在各类基材上形成薄膜。随着市场对各种类型溅射薄膜材料的广泛应用，对溅射靶材这一具有高附加值的功能材料需求也在逐年增加，相应的对其技术指标的要求越来越严格。近10年内，各种钼靶飞速发展，有圆靶、平面靶、旋转靶、合金靶等，平面靶更是从第一代发展到了十一代、十二代。从发展情况来说，钼靶材理应是研究的热点和重点。

图6 钼靶相关文献来源分析

对关于钼靶的近5 000篇文献，按不同主题进行分类，如图6所示。从图6中可以看出钼靶文献超过90%以上是在医学领域，和钼产业链的相关性相去甚远。目前CT医疗设备向大型化、高端化发展，大型医院已经开始普及CT、XRT等检测设备，其中因钼靶产生的X射线强度适中，对人体影响小，且呈像清晰，在乳腺癌、乳腺肿瘤诊断方面有唯一且不可替代的作用。因此，医学领域在使用钼靶上文献量大也是情有可缘。

以“钼靶材”为关键词搜得相关文献仅有25篇，时间主要集中在2014年、2015年，主要研究方向为钼靶材的组织性能、薄膜溅射性能以及加工工艺方面[51-56]。目前从文献量和发展趋势上来分析，钼靶材的文献量还没有形成较大的突破，与钼靶材的应用和发展极不相称。

钼靶材产品是近10年来随着新兴领域的发展而逐渐衍生出来的新产品，作为钼金属的终端产品仅仅是相关行业的初级原料，工作原理是用磁控溅射方法，利用离子源形成高速能的离子束流轰击钼靶材，将钼原子沉积到基体表面形成薄膜材料。随着互联网时代的到来，液晶显示屏和手机等的应用越来越多，对钼靶材产品的需求也越来越大，尤其对终端产品质量的要求越来越高，这就要求钼靶材产品的品质必须严格才能满足市场需求。因此，钼靶材产品仍是未来几年的重要产品之一，也会成为一个比较重要的研究方向。

4.3 二硫化钼专题分析

二硫化钼具有六方层状 (各向异性 ) 的晶体结构，层间以弱的范德瓦尔斯力结合，剪切强度低，被誉为“固体润滑之王”。它作为良好的固体润滑剂，具有分散性好、不粘结的优点，可添加在各种油脂里，形成不粘结的胶体状态，能增强油脂的润滑性和极压性，用于高温、高压、高转速、高负荷的机械工作状态，延长设备寿命，广泛应用于宇航工程、机械工业制造、电子等方面。

图7 近15年来钼金属领域文献

图7为二硫化钼2004～2018年近15年的文献分布情况。从图7中可以发现，2012年之前二硫化钼的文献量一直比较稳定，研究方向也基本集中在润滑方面，也是二硫化钼传统应用。2012年之后文献量呈爆发式增长，2016年达到顶点后，2017年、2018年又有所回落，这段趋势与钼行业总体趋势又吻合。2012年之后文献的主要研究方向是纳米二硫化钼结构及制备、类石墨烯二硫化钼及二硫化钼在光电器件上的应用[20- 21, 23, 57-62]。二硫化钼文献量的异军突起，主要是因为近年来发现二硫化钼可成为制作晶体管的新型材料。相较于同属二维材料的石墨烯，二硫化钼拥有1.8 eV的能带隙，而石墨烯则不存在能带隙，因此，二硫化钼可能在纳米晶体管领域拥有很广阔的应用空间。二硫化钼是继石墨烯后，备受国际科学家关注的层状材料，单层二硫化钼具有良好发光效率、极佳电子迁移率(可快速反应)与高开关比(电晶体较稳定)，可用于未来新型低耗能逻辑电路，极有可能取代目前硅晶做下一代主要核心元件。

5 结 论

纵观钼及其相关系列产品文献的发表情况可以看出，从钼矿石到钼金属制品，近15年来有着飞速的发展，钼金属是重要的战略物资，不论是基础研究还是应用研究，钼的多种化合物、钼金属及其相关产品等在各行各业中的应用范围非常广泛，从高精尖的航空航天军工领域到普通生活中照明行业、手机电脑等产品，都离不开钼金属。因此，钼在未来的发展中仍起到至关重要的作用，总之，对钼的相关研究还有继续研究发展的空间。

(1)钼产业链中近15年来的研究重点是基础环节的钼矿和末端的钼深加工环节，钼酸铵的研究紧随其后。

(2)钼酸铵是钼化工产品研究的重中之重，占据绝对的主导地位，而其他钼酸盐产品也不断出现，并不断拓宽应用领域，但尚处于初步发展研究阶段。钼酸铵研究的方向和热点是缓蚀剂、化学分析领域和以钼酸铵为原料制备二硫化钼。

(3)钼深加工环节中钼合金、丝、钼粉、钼金属文献数量基本相当，热点、重点不是十分明朗，只是钼合金稍显突出。钼合金的研究发展方向和热点为航空航天用难熔金属材料、钼的高温抗氧化、TZM合金、医学植入材料等领域。钼丝的研究发展方向为掺镧钼丝、电火花线切割钼丝。钼粉的研究发展方向为高温抗氧化、TZM合金、医学植入材料领域。

(4)钼靶文献超过90%以上是在医学领域，和钼产业链的相关性相去甚远。钼靶材的文献量还没有形成较大的突破，与钼靶材的应用和发展极不相称。

(5)2012年之后二硫化钼的相关文献量呈爆发式增长，其研究发展方向为纳米二硫化钼结构及制备、类石墨烯二硫化钼及二硫化钼在光电器件上的应用。