Geležies milteliai yra pagrindinis metalo medžiaga, kuriai būdingi keli privalumai – stabilūs magnetiniai parametrai, geras šilumos laidumas ir puikios formavimo savybės, todėl ji plačiai naudojama naujų technologijų srityse bei tradicinėse pramonės šakose. Jos fizikinės savybės labai reguliuojamos: dalelių dydis gali būti kontroliuojamas nuo ultrafino iki storo, o dalelių forma skirtingais procesais gali būti pakeista į sferinę, netaisyklingą arba skalūninę. Šios korekcijos leidžia jai prisitaikyti prie įvairių gamybos poreikių. Skirtingai nei retųjų metalų medžiagos, kurios yra ribotos ir brangios, geležies milteliai gaunami iš gausaus geležies rūdos kiekio ir perdirbami brandžiomis technologijomis, kas ženkliai sumažina jų taikymo sąnaudas įmonėms. Nuo kasdien nešiojamų produktų ant riešo iki sunkiųjų pramoninių apdorojimo įrenginių, geležies milteliai tyliai užtikrina produkto našumo gerėjimą ir technologinį atnaujinimą – ar tai reikštų komponentų lankstumo didinimą, ar medžiagų šilumos laidumo stiprinimą, jie vaidina nepakeistinį vaidmenį.
Protingi nešiojamieji įrenginiai pastaraisiais metais tapo populiarūs, pasaulinės rinkos paklausa nuolat auga, o geležies milteliai svarstymoje turi svarbų vaidmenį gaminant jų pagrindinius komponentus – lanksčius magnetus. Įrenginiai, tokie kaip protingos apyrankės, fizinio aktyvumo sekimo priemonės ir protingi laikrodžiai, reikalauja lankstaus magnetinio komponento, kad būtų galima pasiekti funkcijas, tokias kaip belaidis įkrovimas, padėties jutimas ir ekrano atrakinimas. Mišinant geležies miltelius su lankstžiais polimeriniais medžiagomis (pvz., silikonu arba poliuretanu) tam tikru santykiu, galima pagaminti plonas, lenkiamas magnetines plokšteles, naudojant technologijas, tokiomis kaip kalendoriavimas ar injekcinis formavimas. Šios plokštelės yra tik keli dešimtieji milimetro dalys storio, gali glaudžiai priglusti prie nešiojamųjų įrenginių išlenktų paviršių ir išlaikyti gerą magnetinę savybę net po daugkartinio lenkimo – nesumažindamos įrenginio nešiojamumo ar patogumo. Gamybos metu geležies miltelių dalelės yra paviršinio apdorojimo, kad būtų pagerinta jų sklidimas polimerinėje matricoje, užtikrinant vienodą magnetinę savybę visoje plokštelėje. Kai protingos apyrankės ar laikrodžiai dedami ant belaidžio įkroviklio, jų sudėtyje esančios magnetinės plokštelės, kurių sudėtyje yra geležies miltelių, sustiprina magnetinio lauko susiejimą tarp įkroviklio ir įrenginio, sumažina energijos nuostolius ir padidina įkrovimo efektyvumą apie trisdešimt procentų. Ši taikymo sritis daro geležies miltelius nepakeičiama medžiaga protingų nešiojamųjų įrenginių pramonėje, skatindama lengvų ir lankstžių įrenginių dizaino tobulėjimą.
Duomenų centrų aušinimo sistemos priklauso nuo efektyvių šilumos sklaidos komponentų, kad būtų užtikrintas stabili serverių veikla, nes perkaitimas gali sukelti duomenų praradimą arba aparatinės įrangos pažeidimus, o geležies milteliai šioje srityje atlieka svarbų vaidmenį. Serverių stenduose naudojamos šilumos sklaidos plokštės reikalauja medžiagų, turinčių puikią šilumos laidumą, kad greitai perduotų serverių generuojamą šilumą aušinimo terpėms. Paviršiaus modifikavimo apdorojimo (pvz., padengimo silano jungiamosiomis medžiagomis, kad būtų pagerinta suderinamumas su pagrindo medžiagomis) po geležies milteliai yra pridedami prie šilumos sklaidos medžiagų, tokių kaip aliuminio arba vario kompozitai. Modifikuoti geležies miltelių dalelės kompozituose sukuria nuolatines šilumos laidumo takus, įveikia tradicinių medžiagų šiluminės varžos barjerus ir pagreitina šilumos perdavimą. Palyginti su grynu aliuminiu pagamintomis šilumos sklaidos medžiagomis, tos, kuriose yra geležies miltelių, turi geresnę šilumos laidumą – sumažindamos serverių paviršiaus temperatūrą 5–8 laipsniais Celsijaus, taip mažindamos serverių perkaitimo riziką. Dideliuose duomenų centruose, kuriuose yra tūkstančiai serverių, kiekviename stende naudojama po šimtus tokių šilumos sklaidos plokščių, o geležies miltelių dalyvavimas užtikrina duomenų saugojimo ir apdorojimo sistemų nuolatinį ir stabilų veikimą. Be to, geležies miltelių pridėjimas taip pat pagerina šilumos sklaidos plokščių mechaninį stiprumą, neleidžiant jiems deformuotis montuojant ir naudojant.
Magnetinio atskyrimo įranga plačiai naudojama gavybos pramonėje ir pramoninių nuotekų valymo sistemose – dviejose srityse, kurios yra svarbios pramonės plėtrai, o geležies milteliai yra jos pagrindinis funkcionalusis medžiaga. Gavybos pramonėje magnetinio atskyrimo įranga naudoja magnetinius ritinus arba diskus, pagamintus iš geležies miltelių pagrindu sukurtų medžiagų, kad atskirtų magnetines rūdas (pvz., magnetitą) nuo žaliųjų rūdų. Geležies miltelių stipri magnetinė adsorbcija leidžia jiems generuoti stabilų magnetinį lauką, kuris efektyviai traukia magnetines rūdas, tuo tarpu leisdamas nemagnetiniam palydoviniam mineralui praeiti, taip padidindamas mineralų valymo efektyvumą nuo keturiasdešimt iki penkiasdešimt procentų. Šis procesas yra būtinas aukštos grynumo geležies rūdos koncentratų gamybai, naudojamai plieno gamyboje. Pramoninių nuotekų valymo srityje, ypač nuotekoms, turinčioms sunkiųjų metalų (pvz., švino, nikelių) ir magnetinių priemaišų, į nuotekų valymo sistemas pridedami geležies milteliai. Jie adsorbuoja sunkiųjų metalų jonus per chemines reakcijas (sudarydami stabilias junginius) ir fiziniu magnetiniu traukimu surinkia magnetines priemaišas. Apdorojus, naudojami magnetiniai separatoriai, kad atskirtų geležies miltelius ir prisijungusias priemaišas nuo nuotekų, taip valant vandens kokybę iki atitikties išleidimo standartams. Svarbu tai, kad naudoti geležies milteliai gali būti perdirbti kaitinant ir redukuojant, mažinant medžiagų švaistymą. Šis geležies miltelių taikymas ne tik padidina apdorojimo efektyvumą, bet ir mažina aplinkos teršimą, atitinkdamas pramonės žaliosios plėtros tendencijas.
Geležies milteliai taip pat svarbų vaidmenį atlieka elektromagnetinės skyros medžiagų gamyboje – tai svarbu, kai elektroniniai prietaisai tampa vis paplitę. Plitstant išmaniesiems telefonams, kompiuteriams ir ryšio įrangai, elektromagnetiniai trikdžiai tapo pagrindine problema, darančia įtaką prietaisų veikimui: jie gali sukelti signalo iškraipymą, sulėtinti duomenų perdavimą ar net pažeisti jautrias dalis. Elektromagnetinės skyros medžiagos blokuoja arba sugeria žalingas elektromagnetines bangas, o geležies milteliai dėl puikių magnetinių nuostolių savybių yra svarbiausias šių medžiagų komponentas. Kai geležies milteliai (paprastai ultrafino dydžio dalelės siekiant sustiprinti apsaugos efektą) sumaišomi su laidžiais polimerais (pvz., polianilinu) arba guma, susidaro apsauginiai dangalai, plokštelės ar plėvelės. Šios medžiagos sugeria elektromagnetines bangas dėl magnetinės histerezės nuostolių ir atspindi jas per geležies miltelių dalelių sudaromas laidžias sistemas, ženkliai sumažindamos trukdžius tarp elektroninių prietaisų. Pavyzdžiui, ryšio bazinių stočių ir medicinos stebėsenos įrangos korpusai dažnai padengti medžiagomis, turinčiomis geležies miltelių, kad būtų užtikrintas stabilus signalo perdavimas ir tikslus duomenų nuskaitymas. Be to, geležies miltelius turinčios apsauginės medžiagos yra lengvos ir lengvai apdorojamos, todėl tinka sudėtingos formos elektroninėms detalėms, tokioms kaip mobiliojo telefono korpusai ir grandinių plokščių dangai. Ši geležies miltelių panaudojimo sritis užtikrina patikimą garantiją normaliai ryšio ir elektroninių sistemų veiklai.
Geležies miltelių apdorojimo metodai tiesiogiai lemia jų fizikines ir chemines savybes, taip pat turi įtakos jų naudojimo efektyvumui skirtingose srityse. Procesas, kuriuo atomizacijos būdu gaunami geležies milteliai, dažniausiai naudojamas protingiems nešiojamiesiems įrenginiams: išlydyta geležis aukšto slėgio inertiniais dujomis (pvz., azotu) ar vandens srove suskirstoma į mažytes lašelius, kurie greitai atšąla ir sustingsta, sudarydami sferines arba beveik sferines geležies daleles. Šiuo būdu gauti finiškuoti ir vienodi milteliai (paprastai nuo penkių iki dvidešimties mikrometrų dydžio) lengvai pasklinda polimerinėse medžiagose – tai idealu lankstiems magnetams gaminti. Geležies milteliams, naudojamiems šilumos sklaidos medžiagose, dažniau naudojamas redukcijos būdas: geležies oksidas (pvz., hematitas ar magnetitas) aukštoje temperatūroje šildomas su reduktoriumi (pvz., anglis ar vandenilis), kad būtų pašalintas deguonis, taip sudarant porėtą geležies miltelių struktūrą. Ši porėta struktūra padidina šiluminį laidumą ir suderinamumą su kompozitinėmis medžiagomis. Gamytojai tiksliai derina apdorojimo parametrus pagal konkrečius taikymo reikalavimus: atomizacijos metu dujų slėgis ir temperatūra kontroliuojami siekiant sureguliuoti dalelių dydį; redukcijos metu keičiamas kaitinimo laikas ir reduktoriaus kiekis, kad būtų padidinta grynuma. Po pirminio apdorojimo geležies milteliai papildomai apdorojami, pvz., rūšiuojami (pagal dalelių dydį) ir valomi (pašalinant priemaišas, tokius kaip siera ir fosforas). Šie apdorojimo etapai užtikrina, kad geležies milteliai atitiktų griežtus našumo rodiklius – tokiais kaip magnetinė jėga, šiluminis laidumas ir dalelių vienodumas – kuriuos reikalauja skirtingos pramonės šakos.
Geležies miltelių saugojimas ir vežimas reikalauja ypatingo dėmesio, siekiant išvengti savybių prastėjimo, kadangi jų kokybė tiesiogiai veikia galutinio produkto našumą. Geležies milteliai turi aukštą cheminę aktyvumą ir ore bei drėgmėje linkę oksiduotis – susidaro rūdys, dėl kurios sumažėja magnetinės savybės, šilumos laidumas ir formuojamumas. Todėl taikomos tikslinės apsaugos priemonės: trumpalaikiam saugojimui geležies milteliai pakuojami į vakuumu užsandarintas aliuminio folijos maišelius su drėgmę sugeriančiais agentais (pvz., silikageliu), kad būtų pašalinta likutinė drėgmė; ilgalaikiam saugojimui jie talpinami užsandarintuose metaliniuose bakuose, išklotuose rūdžių neleidžiančia popierine danga. Saugojimo aplinkoje turi būti sausa ir gerai vėdinama, temperatūra turi būti palaikoma nuo penkiolikos iki dvidešimt penkių laipsnių Celsijaus, o santykinė drėgmė turi būti žemesnė nei šešiasdešimt procentų. Vežant, geležies miltelių pakuotės aprūpinamos smūgius sugeriančiomis medžiagomis (pvz., putomis), kad būtų išvengta smūgių ir spaudimo, kurie gali sukelti miltelių sukibimą – sukibusi geležies dalelės vėlesniuose apdorojimo etapuose sunkiai tolygiai išsisklaido, dėl ko krenta produkto kokybė. Be to, vežimo priemonės turi būti apdengtos, kad būtų užkirstas kelias lietaus ar sniego patekimui į pakuotes. Prieš naudojimą gamintojai paprastai tikrina geležies miltelių oksidacijos būklę stebėdami spalvą (surūdiję milteliai tampa raudonai rudi) ir tikrindami magnetines savybes. Tinkamas saugojimas ir vežimas užtikrina, kad geležies milteliai išliktų aukštos kokybės, kai pasiekia vartotojus, taip sudarant tvirtą pagrindą aukštos kokybės produktų gamybai.
