उच्च-एंट्रॉपी मिश्र धातुओं के लिए उच्च शुद्धता नैनो फ़े पाउडर

कार्बन स्टील के रूप में लोहे के औद्योगिक उपयोग असंख्य हैं और यह किसी भी 410 लौह-अन्य मिश्रधातुओं से बेहतर है। कार्बन स्टील्स लोहे की मिश्रधातु हैं जिनमें अलग-अलग अनुपात में कार्बन होता है, आमतौर पर 1.7% तक कार्बन होता है। कम-मिश्र धातु स्टील्स का उत्पादन करने के लिए अन्य धातुओं को भी कार्बन स्टील्स में शामिल किया जाता है। ऐसी धातुएँ आमतौर पर निकल और क्रोमियम होती हैं और इन्हें स्टेनलेस स्टील, टूल स्टील्स और गर्मी प्रतिरोधी स्टील्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। कच्चा लोहा, गढ़ा लोहा, निकल लोहा और सिलिकॉन लोहा जैसे गैर-इस्पात लौह मिश्र धातुओं के भी कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। लोहे का एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग औद्योगिक उत्प्रेरक के रूप में है। इसका उपयोग अमोनिया के संश्लेषण के लिए हैबर प्रक्रिया में उत्प्रेरक रचनाओं में और सिंथेटिक गैसोलीन के उत्पादन के लिए फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया में किया जाता है। निम्नलिखित सामान्य अनुप्रयोगों के कुछ उदाहरण हैं: फार्मास्यूटिकल्स, कीटनाशक, पाउडर धातु विज्ञान और इसी तरह; एक गर्म हाइड्रोजन जनरेटर, जेल प्रणोदक, दहन उत्प्रेरक, उत्प्रेरक, जल सफाई अवशोषक, सिंटर सक्रिय एजेंट, आदि के रूप में; पाउडर धातु विज्ञान उत्पादों, सभी प्रकार के यांत्रिक भागों और घटकों के उत्पादों, सीमेंटेड कार्बाइड उत्पादों, आदि के लिए उपयोग किया जाता है; एक कम करने वाले एजेंट के रूप में और साथ ही लौह नमक निर्माण और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के लिए उपयोग किया जा रहा है; पोषक तत्वों की खुराक (आयरन फोर्टिफायर) के रूप में, कास्टिंग के लिए, या कम करने वाले एजेंट के रूप में; इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में, पाउडर धातुकर्म। आयरन एक खनिज है जिसका उपयोग खाद्य सुदृढ़ीकरण में किया जाता है जो एनीमिया की रोकथाम के लिए आवश्यक है, जो हीमोग्लोबिन एकाग्रता को कम करता है और इस प्रकार ऊतकों तक ऑक्सीजन की मात्रा को कम करता है। स्रोतों में फेरिक अमोनियम सल्फेट, क्लोराइड, फ्रुक्टोज, ग्लिसरोफॉस्फेट, नाइट्रेट, फॉस्फेट, पायरोफॉस्फेट और फेरस अमोनियम सल्फेट, साइट्रेट, सल्फेट और सोडियम आयरन एड्टा शामिल हैं। फेरिक रूप (fe3+) उच्चतम संयोजकता अवस्था में लोहा है और लौह रूप (fe2+) निम्न संयोजकता अवस्था में लोहा है। लौह स्रोत का रंग फीका नहीं होना चाहिए या स्वाद नहीं आना चाहिए और स्थिर होना चाहिए। लौह चूर्ण कम मलिनकिरण और बासीपन पैदा करते हैं। इसका उपयोग आटे, बेक किए गए सामान, पास्ता और अनाज उत्पादों को मजबूत बनाने के लिए किया जाता है। इसके अयस्क से लोहे को गलाने का काम ब्लास्ट फर्नेस में होता है, जहां कार्बन (कोक) और चूना पत्थर को अयस्क के साथ गर्म किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अयस्क में लोहा कम हो जाता है और पिघले हुए लोहे में परिवर्तित हो जाता है, जिसे "पिग आयरन" कहा जाता है। पिघले हुए पिग आयरन में अभी भी कुछ कार्बन और सिलिकॉन के साथ-साथ कुछ अन्य अशुद्धियाँ भी होती हैं क्योंकि यह लोहे के ऊपर तैरते हुए पिघले हुए धातुमल के साथ भट्टी के तल में इकट्ठा हो जाता है। दोनों को टैप किया जाता है और सूखा दिया जाता है। यह प्रक्रिया निरंतर चल सकती है क्योंकि भट्ठी के नीचे से लोहा और धातुमल हटा दिए जाने पर अधिक सामग्री जोड़ी जा सकती है। लोहे का यह रूप उत्पादों के निर्माण के लिए बहुत उपयोगी नहीं है, यह देखते हुए कि यह भंगुर है और बहुत मजबूत नहीं है। प्रमुख प्रगति में से एक लौह गलाने की तकनीक में हेनरी बेसेमर (1813-1898) द्वारा बेसेमर प्रक्रिया का विकास किया गया था। इस प्रक्रिया में, संपीड़ित हवा या ऑक्सीजन को पिघले हुए पिग आयरन के माध्यम से कार्बन और अन्य अशुद्धियों को ऑक्सीकरण (जलाने) के लिए मजबूर किया जाता है। इसके बाद स्टील को मजबूर ऑक्सीजन भट्टी में तैयार किया जाता है, जहां कार्बन को बहुत अधिक तापमान पर लोहे में घोल दिया जाता है। स्टील की कठोरता और अन्य विशेषताओं में बदलाव मिश्रधातुओं को मिलाकर और स्टील को एनीलिंग, क्वेंचिंग हार्डनिंग और टेम्परिंग द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। पाउडर धातु विज्ञान (सिंटरिंग) वह प्रक्रिया है जिसके तहत पाउडर वाले लोहे या अन्य धातुओं को उच्च ताप के बिना उच्च दबाव पर एक साथ संयोजित किया जाता है। ढले हुए रूपों को फिट करें। इस प्रक्रिया का उपयोग समरूप (सभी में एक समान) धातु भागों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। लोहे की सबसे उपयोगी विशेषताओं में से एक इसका प्राकृतिक चुंबकत्व है, जिसे यह उच्च तापमान पर खो देता है। विद्युत प्रेरण द्वारा लौह उत्पादों में भी चुंबकत्व लाया जा सकता है। कुछ उपयोगों के नाम पर सभी आकारों और आकृतियों के चुंबकों का उपयोग मोटरों, एटम स्मैशर्स, सीटी स्कैनर और टीवी और कंप्यूटर स्क्रीन में किया जाता है। उच्च गुणवत्ता वाले लोहे में अन्य तत्व (कोबाल्ट देखें) मिलाकर सुपर मैग्नेट बनाए जा सकते हैं। लोहा रक्त में हीमोग्लोबिन बनाने वाला एक महत्वपूर्ण तत्व है, जो हमारे शरीर की कोशिकाओं तक ऑक्सीजन पहुंचाता है। यह आहार में एक ट्रेस तत्व के रूप में भी बहुत महत्वपूर्ण है, जो ऊर्जा पैदा करने के लिए खाद्य पदार्थों के ऑक्सीकरण में सहायता करता है। हमें एक सूक्ष्म खनिज के रूप में प्रतिदिन लगभग 10 से 18 मिलीग्राम आयरन की आवश्यकता होती है। आयरन लीवर और मांस उत्पादों, अंडे, शेलफिश, हरी पत्तेदार सब्जियां, मटर, बीन्स और साबुत अनाज अनाज में पाया जाता है। आयरन की कमी से एनीमिया (कम लाल रक्त कोशिका गिनती), कमजोरी, थकान, सिरदर्द और सांस लेने में तकलीफ हो सकती है। आहार में आयरन की अधिकता से लीवर को नुकसान हो सकता है, लेकिन यह एक दुर्लभ स्थिति है। शुद्ध लोहा वास्तव में एक प्रयोगशाला सामग्री है और इसका कोई बड़ा औद्योगिक उपयोग नहीं होता है।