La combinación de un átomo de molibdeno metálico con dos átomos de azufre produce una molécula de disulfuro de molibdeno (MoS2). En la naturaleza, esta sustancia se encuentra en el importante mineral molibdenita. Con su apariencia negra y tacto resbaladizo, MoS2 se utiliza como lubricante sólido. Asume la forma de prismas trigonales interconectados, con capas de moléculas débilmente asociadas a través de las fuerzas de van der Waal. La distribución favorable de electrones puede aumentar la distancia entre capas, aumentando la lubricidad.
La estructura cristalina hexagonal del bisulfuro de molibdeno da como resultado una fricción extremadamente baja, pero con una buena adherencia a los metales. MoS2 forma películas pulidas o pulverizadas de calidad en superficies como pistones, roscas, cojinetes y válvulas. Es más adecuado para aplicaciones con poco oxígeno, como en el espacio. Allí, se utiliza en conexión con naves espaciales, sistemas de antenas, satélites y paneles solares. En algunos casos, el disulfuro se combina con resinas como acrílicas, fenólicas, uretano y poliimida para formar recubrimientos pulverizables.
El disulfuro de molibdeno se puede utilizar incluso en entornos ligeramente desfavorables, como temperaturas moderadamente elevadas en presencia de oxígeno. Aunque el disulfuro se oxida lentamente al trióxido, el resultado sigue siendo no abrasivo, con un nivel aceptable de lubricación que persiste. Además, al aumentar el tamaño de las partículas de disulfuro de molibdeno, su susceptibilidad a la degradación disminuye significativamente. A veces, como en el caso de cargas pesadas, el disulfuro de molibdeno es el lubricante de elección. Las aplicaciones pueden involucrar más de 250,000 libras por pulgada cuadrada (17,580 kg por cm cuadrado) en algunos casos.
El mineral de molibdenita debe obtenerse y procesarse para producir disulfuro de molibdeno de calidad comercial. El mineral se extrae primero utilizando el método a cielo abierto o la técnica de hundimiento en bloques, mediante la cual el material se extrae de debajo del mineral y luego se hunde por su propio peso. El procesamiento del mineral incluye su molienda o molienda; sigue la flotación e implica la formación de espuma con aire, a veces bajo la influencia de aditivos para obtener mejores resultados. Curiosamente, el mineral útil se eleva mientras que la roca estéril se asienta. Si es necesario, se utiliza lixiviación ácida para eliminar los contaminantes metálicos.
En este punto del procesamiento, la pureza ya puede superar el 92 por ciento. A continuación, se pueden emplear métodos patentados para aumentar aún más la pureza. Las partículas de sulfuro de molibdeno procesadas finales con frecuencia van desde unas pocas micras hasta un tamaño submicrónico. Los proveedores en línea típicos citan purezas de disulfuro de molibdeno que oscilan entre el 98 y el 99 por ciento. Las aplicaciones no lubricantes incluyen la catálisis en la industria del petróleo para la desulfuración y como material semiconductor tipo p para la industria electrónica.