ผงนาโนเฟที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับโลหะผสมเอนโทรปีสูง

การใช้เหล็กในอุตสาหกรรมเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนมีมากมายและเกินกว่าโลหะผสมอื่นๆ 410 IRON เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นโลหะผสมของเหล็กที่มีคาร์บอนในสัดส่วนที่แตกต่างกัน ซึ่งปกติจะมีคาร์บอนสูงถึง 1.7% โลหะอื่นๆ ยังรวมอยู่ในเหล็กกล้าคาร์บอนเพื่อผลิตเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ โลหะดังกล่าวมักเป็นนิกเกิลและโครเมียม และจัดเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้าเครื่องมือ และเหล็กทนความร้อน โลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น เหล็กหล่อ เหล็กดัด เหล็กนิกเกิล และเหล็กซิลิคอน ก็มีการใช้งานที่สำคัญหลายประการเช่นกัน การใช้เหล็กที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางอุตสาหกรรม มันถูกใช้ในองค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการ Haber สำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนีย และในกระบวนการ Fischer-Tropsch สำหรับการผลิตน้ำมันเบนซินสังเคราะห์ ต่อไปนี้คือตัวอย่างบางส่วนของการใช้งานทั่วไป: เภสัชกรรม สารกำจัดศัตรูพืช ผงโลหะวิทยา และอื่นๆ เป็นเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนร้อน, จรวดขับเคลื่อนเจล, ตัวกระตุ้นการเผาไหม้, ตัวเร่งปฏิกิริยา, ตัวดูดซับทำความสะอาดน้ำ, สารออกฤทธิ์เผา ฯลฯ ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์โลหะผสมผงชิ้นส่วนเครื่องจักรกลและผลิตภัณฑ์ส่วนประกอบทุกชนิดผลิตภัณฑ์ซีเมนต์คาร์ไบด์ ฯลฯ ; เป็นสารรีดิวซ์และใช้สำหรับการผลิตเกลือเหล็กและอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เป็นอาหารเสริม (เสริมธาตุเหล็ก) สำหรับการหล่อหรือเป็นสารรีดิวซ์ ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ผงโลหะวิทยา เหล็กเป็นแร่ธาตุที่ใช้ในการเสริมอาหารซึ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันโรคโลหิตจาง ซึ่งจะช่วยลดความเข้มข้นของฮีโมโกลบินและส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนที่ส่งไปยังเนื้อเยื่อลดลง แหล่งที่มา ได้แก่ เฟอร์ริกแอมโมเนียมซัลเฟต คลอไรด์ ฟรุกโตส กลีเซอรอฟอสเฟต ไนเตรต ฟอสเฟต ไพโรฟอสเฟต และเฟอร์รัสแอมโมเนียมซัลเฟต ซิเตรต ซัลเฟต และโซเดียม ไอรอน เอดต้า รูปแบบเฟอร์ริก (fe3+) คือเหล็กในสถานะวาเลนซ์สูงสุด และรูปแบบเหล็ก (fe2+) คือเหล็กในสถานะวาเลนซ์ต่ำกว่า แหล่งธาตุเหล็กไม่ควรเปลี่ยนสีหรือเพิ่มรสชาติและควรมีความคงตัว ผงเหล็กทำให้เกิดการเปลี่ยนสีและความเหม็นหืนต่ำ ใช้สำหรับเสริมอาหารในแป้ง ขนมอบ พาสต้า และผลิตภัณฑ์จากธัญพืช การถลุงเหล็กจากแร่จะเกิดขึ้นในเตาถลุงเหล็ก โดยที่คาร์บอน (โค้ก) และหินปูนถูกให้ความร้อนด้วยแร่ ซึ่งส่งผลให้เหล็กในแร่ลดลงและเปลี่ยนสภาพเป็นเหล็กหลอมเหลวที่เรียกว่า "เหล็กหมู" เหล็กหมูที่หลอมละลายยังคงมีคาร์บอนและซิลิคอนอยู่บ้าง เช่นเดียวกับสิ่งสกปรกอื่นๆ ที่สะสมอยู่ที่ก้นเตาโดยมีตะกรันหลอมเหลวลอยอยู่บนยอดเหล็ก ทั้งสองถูกแตะและระบายออก กระบวนการนี้สามารถดำเนินต่อไปได้เนื่องจากสามารถเพิ่มส่วนผสมได้มากขึ้นเมื่อเหล็กและตะกรันถูกเอาออกจากด้านล่างของเตา เหล็กรูปแบบนี้ไม่มีประโยชน์มากนักในการผลิตผลิตภัณฑ์เนื่องจากมีความเปราะและไม่แข็งแรงมาก หนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญ ในเทคโนโลยีการถลุงเหล็กคือการพัฒนากระบวนการ Bessemer โดย Henry Bessemer (1813–1898) ในกระบวนการนี้ อากาศอัดหรือออกซิเจนจะถูกบังคับผ่านเหล็กหมูหลอมเหลวเพื่อออกซิไดซ์ (เผาไหม้) คาร์บอนและสิ่งสกปรกอื่นๆ จากนั้น Steelis จะถูกผลิตขึ้นในเตาหลอมออกซิเจนแบบบังคับ ซึ่งคาร์บอนจะถูกละลายในเหล็กที่อุณหภูมิสูงมาก การเปลี่ยนแปลงของความแข็งและคุณลักษณะอื่นๆ ของเหล็กสามารถทำได้ด้วยการเติมโลหะผสม และการหลอม การชุบแข็ง และการแบ่งเบาบรรเทาเหล็ก โลหะวิทยาแบบผง (การเผาผนึก) เป็นกระบวนการที่นำผงเหล็กหรือโลหะอื่นมารวมกันที่ความดันสูงโดยไม่มีความร้อนสูง พอดีกับรูปแบบการขึ้นรูป กระบวนการนี้ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่เป็นเนื้อเดียวกัน (สม่ำเสมอตลอดทั้งชิ้น) คุณลักษณะที่มีประโยชน์ที่สุดอย่างหนึ่งของเหล็กก็คือแม่เหล็กโดยธรรมชาติ ซึ่งจะสูญเสียอุณหภูมิสูงไป แม่เหล็กยังสามารถนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์เหล็กได้โดยการเหนี่ยวนำไฟฟ้า แม่เหล็กทุกขนาดและรูปร่างถูกนำมาใช้ในมอเตอร์ เครื่องตีอะตอม เครื่องสแกนซีที ตลอดจนหน้าจอทีวีและคอมพิวเตอร์ เพื่อประโยชน์บางประการ ซุปเปอร์แม่เหล็กสามารถเกิดขึ้นได้โดยการเติมองค์ประกอบอื่นๆ (ดูโคบอลต์) เข้ากับเหล็กคุณภาพสูง เหล็กเป็นองค์ประกอบสำคัญที่สร้างฮีโมโกลบินในเลือด ซึ่งนำพาออกซิเจนไปยังเซลล์ในร่างกายของเรา นอกจากนี้ยังมีความสำคัญมากในฐานะที่เป็นธาตุรองในอาหาร โดยช่วยในการออกซิเดชั่นของอาหารเพื่อสร้างพลังงาน เราต้องการธาตุเหล็กประมาณ 10 ถึง 18 มิลลิกรัมในแต่ละวัน ธาตุเหล็กพบได้ในตับและผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ ไข่ หอย ผักใบเขียว ถั่วลันเตา ถั่วต่างๆ และธัญพืชไม่ขัดสี การขาดธาตุเหล็กอาจทำให้เกิดภาวะโลหิตจาง (จำนวนเม็ดเลือดแดงต่ำ) อ่อนแรง เหนื่อยล้า ปวดศีรษะ และหายใจลำบาก ธาตุเหล็กส่วนเกินในอาหารอาจทำให้ตับถูกทำลายได้ แต่นี่เป็นภาวะที่พบได้ยาก เหล็กบริสุทธิ์เป็นวัสดุในห้องปฏิบัติการและพบว่าไม่มีการใช้ในอุตสาหกรรมมากนัก