Rautapohjaiset

Rautapohjaiset on adjektiivi, jota käytetään kuvaamaan aineita, materiaaleja ja järjestelmiä, joissa rauta on pääainesosa tai -pohja. Termi kattaa sekä pelkän raudan että sitä sisältävät seokset ja yhdisteet, sekä rakenteet ja teknologiat, joissa rautaa hyödynnetään keskeisesti.

Rautapohjaisia materiaaleja ja sovelluksia on monenlaisia. Metallurgiassa yleisimpiä ovat rautaseokset, kuten teräkset ja valurauta, sekä muut rautasta koostuvat materiaalit. Rakenteissa ja rakennusteollisuudessa rauta ja sen seokset tarjoavat kestävyyden ja lujuuden, muun muassa teräksen kautta. Katalyytteinä rautaa käytetään laajasti teollisissa prosesseissa, esimerkiksi ammoniakin tuotannossa (Haber–Bosch) sekä Fischer–Tropsch -synteesissä. Ympäristötekniikassa rautapohjaisia ratkaisuja hyödynnetään muun muassa nollavaraista rautaa (zero-valent iron, ZVI) käytössä vedenpuhdistuksessa sekä rautaoksidipohjaisissa nanopartikkeliratkaisuissa. Energiasektorilla kehitetään rautapohjaisia akut- ja energiavarastointiratkaisuja, kuten Fe-pohjaisia redox-virtojen akut ja LiFePO4-hybridiratkaisut.

Ominaisuudet ja haasteet riippuvat sovelluksesta. Rauta on runsas ja edullinen alkuaine, mikä mahdollistaa kustannustehokkaan massatuotannon ja kierrätettävyyden. Haasteisiin kuuluvat korroosio, kulutustaarka ja joidenkin rautaseosten rajallinen muunneltavuus ilman lisäaineita. Rautapohjaisten ratkaisujen kehitys pohjautuu lopulta materiaalien koostumuksen, pinnoitteiden ja oikean muottauksen optimointiin.

Lisäksi rautapohjaisten järjestelmien historia ulottuu kivikaudelta nykyajan teollisuuteen, mikä heijastaa raudan valtavaa merkitystä tekniikan kehityksessä. See also: rauta, teräs, katalyytti, korroosio, akku.