钼单晶（molybdenum single crystal），工学-材料科学与工程-金属-有色金属材料-难熔金属-钼，由单一的钼原子按照一定的点阵结构排列而成的单晶体。钼单晶是一种新型结构和功能材料。钼单晶具有高纯度（氢、碳、氮、氧等70多种杂质元素总浓度不高于200毫克/千克）、无晶界、优异的力学性能（尤其是高温力学性能）和物理化学性能、结晶缺陷少以及各向异性等特点。其制备方法主要有电子束悬浮区域熔炼法、等离子弧熔炼法以及提拉法。在钼单晶制备过程中，原料的纯度、坯材和单晶籽晶的品质，尤其是单晶生长工艺及自动化控制是重要的。为了制备具有特定晶向面的钼单晶，应选用具有相同晶向面的单晶籽晶，且晶向偏离角不应大于8°。钼单晶的判定可通过X射线衍射，如劳厄法、θ-θ扫描法、EBSD法等测试。为进一步提高钼单晶材料的高温力学性能（尤其是高温蠕变性能）等，可通过合金化原理，如添加铌、锆、铱等合金元素，使得材料在1600～1800℃的复杂工况环境中服役5～7年。俄罗斯、美国和中国已能制备出大尺寸定向面高纯钼及合金单晶材料。钼单晶材料在空间技术、电子、照明、兵器、医用器械等领域具有广泛的应用前景。