Die Kombination eines Molybdänmetallatoms mit zwei Schwefelatomen erzeugt ein Molekül Molybdändisulfid (MoS2). In der Natur kommt dieser Stoff in dem wichtigen Mineral Molybdänit vor. Mit seiner schwarzen Optik und rutschigen Haptik wird MoS2 als Festschmierstoff verwendet. Es nimmt die Form miteinander verbundener trigonaler Prismen an, mit Molekülschichten, die durch van der Waals Kräfte lose verbunden sind. Eine günstige Elektronenverteilung kann den Abstand zwischen den Schichten erhöhen, was die Schmierfähigkeit erhöht.
Die hexagonale Kristallstruktur von Molybdändisulfid führt zu einer extrem geringen Reibung bei dennoch guter Haftung an Metallen. MoS2 bildet hochwertige brünierte oder gesputterte Filme auf Oberflächen wie Kolben, Gewinden, Lagern und Ventilen. Es eignet sich am besten für sauerstoffarme Anwendungen, beispielsweise im Weltraum. Dort wird es in Verbindung mit Raumfahrzeugen, Antennensystemen, Satelliten und Solaranlagen verwendet. In einigen Fällen wird das Disulfid mit Harzen wie Acryl, Phenol, Urethan und Polyimid kombiniert, um spritzbare Beschichtungen zu bilden.
Molybdändisulfid kann auch in leicht ungünstigen Umgebungen, wie mäßig erhöhten Temperaturen in Gegenwart von Sauerstoff, verwendet werden. Obwohl das Disulfid langsam zum Trioxid oxidiert, ist das Ergebnis immer noch nicht scheuernd, wobei ein akzeptabler Schmierungsgrad erhalten bleibt. Darüber hinaus nimmt durch die Erhöhung der Molybdändisulfid-Partikelgröße seine Anfälligkeit gegenüber Abbau signifikant ab. Manchmal, wie bei schweren Lasten, ist Molybdändisulfid das Schmiermittel der Wahl. Anwendungen können in einigen Fällen mehr als 250,000 Pfund pro Quadratzoll (17,580 kg pro Quadratzentimeter) umfassen.
Molybdänit-Erz muss gewonnen und verarbeitet werden, um Molybdändisulfid von kommerzieller Qualität zu produzieren. Erz wird zunächst entweder im Tagebauverfahren oder im Blockhöhlenverfahren abgebaut, wobei Material unter dem Erz ausgehoben wird, das dann unter seinem Eigengewicht einstürzt. Die Verarbeitung des Erzes beinhaltet, dass es gemahlen oder gemahlen wird; Flotation folgt und beinhaltet Aufschäumen mit Luft, manchmal unter dem Einfluss von Zusatzstoffen, um beste Ergebnisse zu erzielen. Interessanterweise steigt das Nutzerz auf, während sich das Altgestein absetzt. Falls erforderlich, wird eine Säurelaugung verwendet, um metallische Verunreinigungen zu entfernen.
Zu diesem Zeitpunkt der Verarbeitung kann die Reinheit bereits 92 Prozent überschreiten. Patentierte Verfahren können dann verwendet werden, um die Reinheit noch weiter zu erhöhen. Die endgültig verarbeiteten Molybdänsulfid-Partikel reichen häufig von einigen Mikrometern bis hinab zu Submikrometergrößen. Typische Online-Anbieter nennen Molybdändisulfid-Reinheiten von 98 bis 99 Prozent. Nicht-Schmiermittel-Anwendungen umfassen die Katalyse in der Erdölindustrie zur Entschwefelung und als p-Typ-Halbleitermaterial für die Elektronikindustrie.