હાઇ-એન્ટ્રોપી એલોય માટે ઉચ્ચ શુદ્ધતા નેનો ફે પાવડર

કાર્બન સ્ટીલ્સ તરીકે આયર્નનો ઔદ્યોગિક ઉપયોગ અસંખ્ય છે અને કોઈપણ 410 IRONઅન્ય એલોયને વટાવી જાય છે. કાર્બન સ્ટીલ્સ એ લોખંડના એલોય છે જેમાં વિવિધ પ્રમાણમાં કાર્બન હોય છે, સામાન્ય રીતે 1.7% કાર્બન સુધી. લો-એલોય સ્ટીલ્સ બનાવવા માટે અન્ય ધાતુઓને પણ કાર્બન સ્ટીલ્સમાં સામેલ કરવામાં આવે છે. આવી ધાતુઓ સામાન્ય રીતે નિકલ અને ક્રોમિયમ હોય છે અને તેને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, ટૂલ સ્ટીલ્સ અને હીટ-રેઝિસ્ટન્ટ સ્ટીલ્સ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. નોન-સ્ટીલ આયર્ન એલોય જેમ કે કાસ્ટ આયર્ન, ઘડાયેલ આયર્ન, નિકલ આયર્ન અને સિલિકોન આયર્ન પણ ઘણી મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન ધરાવે છે. આયર્નનો બીજો મહત્વનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક ઉત્પ્રેરક તરીકે છે. તેનો ઉપયોગ એમોનિયાના સંશ્લેષણ માટે હેબર પ્રક્રિયામાં અને કૃત્રિમ ગેસોલિનના ઉત્પાદન માટે ફિશર-ટ્રોપશ પ્રક્રિયામાં ઉત્પ્રેરક રચનાઓમાં થાય છે. નીચેના સામાન્ય ઉપયોગના કેટલાક ઉદાહરણો છે: ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, જંતુનાશકો, પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર અને તેથી વધુ; ગરમ હાઇડ્રોજન જનરેટર, જેલ પ્રોપેલન્ટ, કમ્બશન એક્ટિવેટર, ઉત્પ્રેરક, વોટર ક્લિનિંગ શોષક, સિન્ટર્ડ એક્ટિવ એજન્ટ, વગેરે તરીકે; પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર ઉત્પાદનો, તમામ પ્રકારના યાંત્રિક ભાગો અને ઘટકો ઉત્પાદનો, સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ ઉત્પાદનો, વગેરે માટે વપરાય છે; ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે તેમજ આયર્ન સોલ્ટ ઉત્પાદન અને ઈલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે; પોષક પૂરવણીઓ (આયર્ન ફોર્ટીફાયર), કાસ્ટિંગ માટે, અથવા ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે; ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં, પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર. આયર્ન એ એક ખનિજ છે જેનો ઉપયોગ ખોરાકના મજબૂતીકરણમાં થાય છે જે એનિમિયાના નિવારણ માટે જરૂરી છે, જે હિમોગ્લોબિનની સાંદ્રતા ઘટાડે છે અને આ રીતે પેશીઓને ઓક્સિજન પહોંચાડે છે. સ્ત્રોતોમાં ફેરિક એમોનિયમ સલ્ફેટ, ક્લોરાઇડ, ફ્રુક્ટોઝ, ગ્લાયસેરોફોસ્ફેટ, નાઈટ્રેટ, ફોસ્ફેટ, પાયરોફોસ્ફેટ અને ફેરસ એમોનિયમ સલ્ફેટ, સાઇટ્રેટ, સલ્ફેટ અને સોડિયમ આયર્ન એડટાનો સમાવેશ થાય છે. ફેરિક સ્વરૂપ (fe3+) ઉચ્ચતમ સંયોજક સ્થિતિમાં આયર્ન છે અને ફેરસ સ્વરૂપ (fe2+) નીચલા સંયોજક સ્થિતિમાં આયર્ન છે. આયર્નનો સ્ત્રોત વિકૃત અથવા સ્વાદ ઉમેરવો જોઈએ નહીં અને સ્થિર હોવો જોઈએ. આયર્ન પાઉડર ઓછા વિકૃતિકરણ અને રેસીડીટી પેદા કરે છે. તેનો ઉપયોગ લોટ, બેકડ સામાન, પાસ્તા અને અનાજ ઉત્પાદનોમાં કિલ્લેબંધી માટે થાય છે. તેના અયસ્કમાંથી લોખંડની ગંધ બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં થાય છે જ્યાં કાર્બન (કોક) અને ચૂનાના પત્થરોને ઓર સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે જેના પરિણામે અયસ્કમાં લોખંડ ઘટી જાય છે અને ટોમોલ્ટન આયર્નમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જેને "પિગ આયર્ન" કહેવાય છે. પીગળેલા પિગ આયર્નમાં હજુ પણ કેટલાક કાર્બન અને સિલિકોન તેમજ કેટલીક અન્ય અશુદ્ધિઓ હોય છે કારણ કે તે લોખંડની ઉપર તરતી પીગળેલા સ્લેગ સાથે ભઠ્ઠીના તળિયે એકત્રિત થાય છે. બંને ટેપ અને બંધ છે. આ પ્રક્રિયા સતત થઈ શકે છે કારણ કે ભઠ્ઠીના તળિયેથી લોખંડ અને સ્લેગ દૂર કરવામાં આવતાં વધુ ઘટકો ઉમેરી શકાય છે. આયર્નનું આ સ્વરૂપ ઉત્પાદનોના ઉત્પાદન માટે ખૂબ ઉપયોગી નથી, કારણ કે તે બરડ છે અને ખૂબ જ મજબૂત નથી. મુખ્ય પ્રગતિમાંની એક હેનરી બેસેમર (1813-1898) દ્વારા આયર્ન સ્મેલ્ટિંગની તકનીકમાં બેસેમર પ્રક્રિયાનો વિકાસ થયો હતો. આ પ્રક્રિયામાં, કાર્બન અને અન્ય અશુદ્ધિઓને ઓક્સિડાઇઝ કરવા (બર્ન આઉટ) કરવા માટે પીગળેલા પિગ આયર્ન દ્વારા સંકુચિત હવા અથવા ઓક્સિજન ફરજ પાડવામાં આવે છે. સ્ટીલિસ પછી દબાણયુક્ત ઓક્સિજન ભઠ્ઠીમાં ઉત્પન્ન થાય છે, જ્યાં ખૂબ ઊંચા તાપમાને લોખંડમાં કાર્બન ઓગળી જાય છે. સ્ટીલની કઠિનતા અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓની વિવિધતા એલોયના ઉમેરા સાથે અને સ્ટીલને એનલીંગ, ક્વેન્ચ સખ્તાઇ અને ટેમ્પરિંગ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. પાવડર ધાતુવિજ્ઞાન (સિન્ટરિંગ) એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં પાવડર લોખંડ અથવા અન્ય ધાતુઓ ઉચ્ચ દબાણ પર ઉચ્ચ ગરમી વિના એકસાથે જોડવામાં આવે છે. ફિટ મોલ્ડેડ સ્વરૂપો. આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ એકરૂપ (સમગ્ર) ધાતુના ભાગો બનાવવા માટે થાય છે. આયર્નની સૌથી ઉપયોગી લાક્ષણિકતાઓમાંની એક તેનું કુદરતી ચુંબકત્વ છે, જે તે આથમીનું તાપમાન ગુમાવે છે. વિદ્યુત ઇન્ડક્શન દ્વારા લોખંડના ઉત્પાદનોમાં મેગ્નેટિઝમ પણ દાખલ કરી શકાય છે. તમામ કદ અને આકારના ચુંબકનો ઉપયોગ મોટર્સ, એટમ સ્મેશર્સ, સીટી સ્કેનર્સ અને ટીવી અને કોમ્પ્યુટર સ્ક્રીનમાં થાય છે, થોડા ઉપયોગોને નામ આપો. ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા આયર્નમાં અન્ય તત્વો (કોબાલ્ટ જુઓ) ઉમેરીને સુપર ચુંબકની રચના કરી શકાય છે. આયર્ન એ લોહીનું હિમોગ્લોબિન બનાવતું મહત્વનું તત્વ છે, જે આપણા શરીરના કોષોમાં ઓક્સિજન વહન કરે છે. તે ખોરાકમાં એક ટ્રેસ એલિમેન્ટ તરીકે પણ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે ખોરાકના થિયોક્સિડેશનમાં મદદ કરે છે. ટ્રેસ મિનરલ તરીકે આપણને દરરોજ લગભગ 10 થી 18 મિલિગ્રામ આયર્નની જરૂર પડે છે. આયર્ન યકૃત અને માંસ ઉત્પાદનો, ઇંડા, શેલફિશ, લીલા પાંદડાવાળા શાકભાજી, વટાણા, કઠોળ અને આખા અનાજમાં જોવા મળે છે. આયર્નની ઉણપ એનિમિયા (લોહીના લાલ રક્તકણોની ઓછી સંખ્યા), નબળાઇ, થાક, માથાનો દુખાવો અને શ્વાસની તકલીફનું કારણ બની શકે છે. આહારમાં વધારે આયર્ન લીવરને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, પરંતુ આ એક દુર્લભ સ્થિતિ છે. શુદ્ધ આયર્ન ખૂબ જ પ્રયોગશાળા સામગ્રી છે અને તેનો કોઈ મોટો ઔદ્યોગિક ઉપયોગ થતો નથી.