مسحوق نانو الحديد عالي النقاء للسبائك ذات الإنتروبيا العالية

الاستخدامات الصناعية للحديد كالفولاذ الكربوني عديدة وتتفوق على أي سبائك 410 حديد أخرى. الفولاذ الكربوني عبارة عن سبائك من الحديد تحتوي على الكربون بنسب متفاوتة، تصل عادة إلى 1.7% من الكربون. يتم أيضًا دمج معادن أخرى في الفولاذ الكربوني لإنتاج فولاذ منخفض السبائك. هذه المعادن عادة ما تكون من النيكل والكروم وتصنف على أنها الفولاذ المقاوم للصدأ، وفولاذ الأدوات، والفولاذ المقاوم للحرارة. سبائك الحديد غير الفولاذية مثل الحديد الزهر والحديد المطاوع وحديد النيكل وحديد السيليكون لها أيضًا العديد من التطبيقات المهمة. تطبيق مهم آخر للحديد هو استخدامه كمحفز صناعي. يتم استخدامه في تركيبات المحفز في عملية هابر لتخليق الأمونيا، وفي عملية فيشر تروبش لإنتاج البنزين الاصطناعي. وفيما يلي بعض الأمثلة على التطبيقات الشائعة: المستحضرات الصيدلانية، والمبيدات الحشرية، وتعدين المساحيق، وما إلى ذلك؛ كمولد الهيدروجين الساخن، والدافع الهلامي، ومنشط الاحتراق، والمحفز، وممتص تنظيف الماء، والعامل النشط الملبد، وما إلى ذلك؛ يستخدم في منتجات تعدين المساحيق، وجميع أنواع الأجزاء الميكانيكية ومنتجات المكونات، ومنتجات كربيد الأسمنت، وما إلى ذلك؛ كعامل اختزال بالإضافة إلى استخدامه في تصنيع ملح الحديد وصناعة الإلكترونيات؛ كمكملات غذائية (مقوي الحديد)، للصب، أو كعامل اختزال؛ في صناعة الإلكترونيات، مسحوق المعادن. الحديد هو معدن يستخدم في إغناء الطعام وهو ضروري للوقاية من فقر الدم، مما يقلل من تركيز الهيموجلوبين وبالتالي كمية الأكسجين التي تصل إلى الأنسجة. وتشمل المصادر كبريتات الأمونيوم الحديديك، والكلوريد، والفركتوز، والغليسيروفوسفات، والنترات، والفوسفات، والبيروفوسفات، وكبريتات الأمونيوم الحديدية، والسيترات، وكبريتات، وEDTA حديد الصوديوم. الشكل الحديدي (fe3+) هو الحديد في حالة التكافؤ الأعلى والشكل الحديدي (fe2+) هو الحديد في حالة التكافؤ الأدنى. يجب ألا يتغير لون مصدر الحديد أو يضيف طعمًا ويجب أن يكون ثابتًا. تنتج مساحيق الحديد تلونًا منخفضًا ونتانة. يتم استخدامه لتحصين الدقيق والمخبوزات والمعكرونة ومنتجات الحبوب. يتم صهر الحديد من خامه في فرن لافح حيث يتم تسخين الكربون (فحم الكوك) والحجر الجيري مع الخام مما يؤدي إلى اختزال الحديد الموجود في الخام وتحويله إلى حديد منصهر، يسمى "الحديد الخام". لا يزال الحديد الخام المنصهر يحتوي على بعض الكربون والسيليكون بالإضافة إلى بعض الشوائب الأخرى حيث يتجمع في قاع الفرن مع الخبث المنصهر الذي يطفو فوق الحديد. كلاهما يتم استغلالهما وتصريفهما. يمكن أن تكون هذه العملية مستمرة حيث يمكن إضافة المزيد من المكونات أثناء إزالة الحديد والخبث من قاع الفرن. هذا النوع من الحديد ليس مفيدًا جدًا لتصنيع المنتجات، نظرًا لأنه هش وغير قوي جدًا. في تكنولوجيا صهر الحديد تم تطوير عملية بسمر بواسطة هنري بسمر (1813-1898). في هذه العملية، يتم دفع الهواء المضغوط أو الأكسجين عبر الحديد الخام المنصهر لأكسدة (حرق) الكربون والشوائب الأخرى. يتم بعد ذلك إنتاج ستيليس في فرن الأكسجين القسري، حيث يذوب الكربون في الحديد عند درجات حرارة عالية جدًا. يمكن تحقيق اختلافات في الصلابة وغيرها من خصائص الفولاذ من خلال إضافة السبائك وعن طريق التلدين والتصلب وتلطيف الفولاذ. تعدين المساحيق (التلبيد) هي العملية التي يتم من خلالها دمج الحديد المسحوق أو المعادن الأخرى معًا عند ضغط مرتفع دون حرارة عالية تناسب الأشكال المصبوبة. تُستخدم هذه العملية لإنتاج أجزاء معدنية متجانسة (موحدة في كل مكان). إحدى أهم خصائص الحديد هي مغناطيسيته الطبيعية، التي يفقدها عند درجات الحرارة المرتفعة. يمكن أيضًا إدخال المغناطيسية إلى منتجات الحديد عن طريق الحث الكهربائي. يتم استخدام المغناطيس بجميع أحجامه وأشكاله في المحركات، ومحطمات الذرات، والماسحات الضوئية المقطعية، وشاشات التلفزيون والكمبيوتر، على سبيل المثال لا الحصر. يمكن تشكيل المغناطيس الفائق عن طريق إضافة عناصر أخرى (انظر الكوبالت) إلى الحديد عالي الجودة. الحديد هو عنصر مهم يشكل الهيموجلوبين في الدم، الذي يحمل الأكسجين إلى خلايا أجسامنا. كما أنه مهم جدًا كعنصر نادر في النظام الغذائي، حيث يساعد في أكسدة الأطعمة لإنتاج الطاقة. نحتاج إلى حوالي 10 إلى 18 ملليجرام من الحديد كل يوم، كمعدن نادر. يوجد الحديد في الكبد ومنتجات اللحوم والبيض والمحار والخضروات ذات الأوراق الخضراء والبازلاء والفاصوليا والحبوب الكاملة. قد يسبب نقص الحديد فقر الدم (انخفاض عدد خلايا الدم الحمراء)، والضعف، والتعب، والصداع، وضيق التنفس. الحديد الزائد في النظام الغذائي يمكن أن يسبب تلف الكبد، ولكن هذه حالة نادرة. يعتبر الحديد النقي مادة مختبرية إلى حد كبير ولا يجد أي استخدام صناعي كبير.