پودر نانو آهن با خلوص بالا برای آلیاژهای با آنتروپی بالا

کاربردهای صنعتی آهن به عنوان فولادهای کربنی بسیار زیاد است و از هر آلیاژ 410 IRO دیگر فراتر می رود. فولادهای کربنی آلیاژی از آهن حاوی کربن در نسبت‌های مختلف، معمولاً تا 1.7 درصد کربن هستند. سایر فلزات نیز در فولادهای کربنی برای تولید فولادهای کم آلیاژ ترکیب می شوند. چنین فلزاتی معمولاً نیکل و کروم هستند و به عنوان فولاد ضد زنگ، فولادهای ابزار و فولادهای مقاوم در برابر حرارت طبقه بندی می شوند. آلیاژهای آهن غیر فولادی مانند چدن، آهن فرفورژه، آهن نیکل و آهن سیلیکون نیز کاربردهای بسیار مهمی دارند. یکی دیگر از کاربردهای مهم آهن به عنوان یک کاتالیزور صنعتی است. در ترکیبات کاتالیزوری در فرآیند هابر برای سنتز آمونیاک و در فرآیند فیشر-تروپش برای تولید بنزین مصنوعی استفاده می شود. به عنوان یک مولد هیدروژن داغ، پیشران ژل، فعال کننده احتراق، کاتالیزور، جاذب تمیز کننده آب، عامل فعال متخلخل و غیره؛ مورد استفاده برای محصولات متالورژی پودر، انواع قطعات مکانیکی و محصولات اجزای سازنده، محصولات کاربید سیمانی و غیره. به عنوان یک عامل کاهنده و همچنین برای تولید نمک آهن و صنعت الکترونیک استفاده می شود. به عنوان مکمل های غذایی (تقویت کننده آهن)، برای ریخته گری، یا به عنوان عامل کاهنده؛ در صنعت الکترونیک، متالورژی پودر. آهن یک ماده معدنی مورد استفاده در غنی سازی مواد غذایی است که برای پیشگیری از کم خونی ضروری است که باعث کاهش غلظت هموگلوبین و در نتیجه کاهش اکسیژن رسانی به بافت ها می شود. منابع عبارتند از: سولفات آمونیوم آهن، کلرید، فروکتوز، گلیسروفسفات، نیترات، فسفات، پیروفسفات و سولفات آمونیوم آهن، سیترات، سولفات و سدیم آهن ادتا. فرم آهن (fe3+) آهن در بالاترین حالت ظرفیت و فرم آهنی (fe2+) آهن در حالت ظرفیت پایین تر است. منبع آهن نباید تغییر رنگ یا طعم اضافه کند و باید پایدار باشد. پودرهای آهن تغییر رنگ و ترشی کم ایجاد می کنند. از آن برای تقویت در آرد، محصولات پخته شده، ماکارونی و محصولات غلات استفاده می شود. ذوب آهن از سنگ معدن آن در یک کوره بلند اتفاق می افتد که در آن کربن (کک) و سنگ آهک با سنگ معدن گرم می شود که منجر به کاهش آهن موجود در سنگ و تبدیل آهن مذاب به نام "چدن خوک" می شود. آهن خام ذوب شده همچنان حاوی مقداری کربن و سیلیکون و همچنین برخی ناخالصی های دیگر است زیرا در کف کوره با سرباره مذاب شناور در بالای آهن جمع می شود. هر دو ضربه زده و تخلیه می شوند. این فرآیند می تواند پیوسته باشد زیرا می توان با حذف آهن و سرباره از ته کوره مواد بیشتری به آن اضافه کرد. در فن آوری ذوب آهن، توسعه فرآیند بسمر توسط هنری بسمر (1813-1898) بود. در این فرآیند، هوای فشرده یا اکسیژن از طریق آهن مذاب وارد می‌شود تا کربن و سایر ناخالصی‌ها را اکسید (سوزاند) کند. سپس استیل در یک کوره اکسیژن اجباری تولید می شود، جایی که کربن در دمای بسیار بالا در آهن حل می شود. تغییرات سختی و سایر خصوصیات فولاد را می توان با افزودن آلیاژها و با آنیل کردن، کوئنچ سخت شدن، و تمپر کردن فولاد به دست آورد. متالورژی پودر (پخت) فرآیندی است که در آن آهن پودری یا سایر فلزات با فشار بالا و بدون حرارت زیاد با هم ترکیب می شوند. مناسب فرم های قالب گیری شده از این فرآیند برای تولید قطعات فلزی همگن (یکنواخت) استفاده می‌شود. یکی از مفیدترین ویژگی‌های آهن، خاصیت مغناطیسی طبیعی آن است که دمای ران را از دست می‌دهد. همچنین می توان مغناطیس را با القای الکتریکی به محصولات آهن وارد کرد. آهنرباها در اندازه ها و اشکال مختلف در موتورها، اتم شکننده ها، اسکنرهای سی تی و صفحه نمایش تلویزیون و کامپیوتر به کار می روند. آهنرباهای فوق العاده را می توان با افزودن عناصر دیگر (نگاه کنید به کبالت) به آهن با کیفیت بالا تشکیل داد. آهن عنصر مهمی است که هموگلوبینین خون را تشکیل می دهد که اکسیژن را به سلول های بدن ما حمل می کند. همچنین به عنوان یک عنصر کمیاب در رژیم غذایی بسیار مهم است و به اکسیداسیون غذاها برای تولید انرژی کمک می کند. ما روزانه به 10 تا 18 میلی گرم آهن به عنوان یک ماده معدنی کمیاب نیاز داریم. آهن در جگر و فرآورده های گوشتی، تخم مرغ، صدف، سبزیجات برگ سبز، نخود، لوبیا و غلات کامل یافت می شود. کمبود آهن ممکن است باعث کم خونی (تعداد کم گلبول های قرمز)، ضعف، خستگی، سردرد و تنگی نفس شود. آهن اضافی در رژیم غذایی می تواند باعث آسیب کبدی شود، اما این یک وضعیت نادر است. آهن خالص بسیار یک ماده آزمایشگاهی است و کاربرد صنعتی زیادی ندارد.