الکترود یک رسانای الکتریکی است که برای برقراری اتصال و انتقال بار الکتریکی (الکترون یا یون) بین بخش فلزی و غیرفلزی یک مدار به کار می‌رود. این قطعه، رابطی کلیدی در سیستم‌های الکتروشیمیایی و الکترونیکی است و عملکرد آن بر اساس دو قطب اصلی، آند و کاتد، تعریف می‌شود. آند، الکترودی است که در آن واکنش اکسیداسیون (از دست دادن الکترون) رخ می‌دهد، در حالی که کاتد محل وقوع واکنش کاهش (دریافت الکترون) است. این دو قطب، اساس کار سلول‌های الکتروشیمیایی مانند باتری‌ها، سیستم‌های الکترولیز و پیل‌های سوختی را تشکیل می‌دهند.
جنس الکترودها بسته به کاربردشان بسیار متنوع است و از موادی مانند گرافیت، فلزات مختلف (مس، پلاتین، روی، تنگستن) و آلیاژهای تخصصی ساخته می‌شود. انتخاب ماده بر اساس خواصی چون هدایت الکتریکی، مقاومت شیمیایی در برابر خوردگی، پایداری حرارتی و هزینه صورت می‌گیرد.
کاربرد الکترودها بسیار گسترده و حیاتی است. در صنعت متالورژی، الکترودهای گرافیتی غول‌پیکر برای ذوب فولاد در کوره‌های قوس الکتریکی استفاده می‌شوند. در فرآیندهای جوشکاری، الکترودهای مصرفی برای اتصال قطعات فلزی به کار می‌روند. همچنین در آبکاری، تولید باتری، حسگرهای شیمیایی (مانند pH متر) و تجهیزات پزشکی (نوار قلب و مغز) نقش کلیدی ایفا می‌کنند و ستون فقرات بسیاری از فناوری‌های مدرن محسوب می‌شوند.
فروآلیاژها، آلیاژهایی مبتنی بر آهن هستند که با غلظت بالایی از یک یا چند عنصر غیرآهنی مانند منگنز، سیلیسیم، کروم، وانادیوم یا مولیبدن ترکیب شده‌اند. این مواد که "ویتامین‌های صنعت فولاد" نیز نامیده می‌شوند، به‌عنوان افزودنی‌های کلیدی در فرآیند تولید فولاد و چدن به کار می‌روند. هدف اصلی از افزودن آن‌ها به مذاب، کنترل دقیق ترکیب شیمیایی، حذف ناخالصی‌هایی مانند اکسیژن (اکسیژن‌زدایی) و گوگرد و در نهایت، دستیابی به خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب در محصول نهایی است. ویژگی‌هایی چون استحکام، سختی، مقاومت در برابر خوردگی و حرارت، مستقیماً به نوع و مقدار فروآلیاژ مصرفی بستگی دارد.تولید فروآلیاژها عموماً در کوره‌های قوس الکتریکی یا کوره‌های بلند از طریق فرآیندهای احیای کربوترمی سنگ‌های معدنی صورت می‌گیرد. این خانواده گسترده شامل محصولات استراتژیکی نظیر فرومنگنز (افزاینده سختی)، فروسیلیس (اکسیژن‌زدای قوی)، فروکروم (عنصر اصلی فولاد ضدزنگ) و فرووانادیوم (بهبوددهنده استحکام و مقاومت به سایش) می‌شود.در عمل، ساخت فولادهای مهندسی پیشرفته و چدن‌های باکیفیت بدون استفاده از فروآلیاژها امکان‌پذیر نیست. این مواد بنیادین، ستون فقرات صنایعی چون خودروسازی، ساخت‌وساز، انرژی و تولید ماشین‌آلات سنگین به شمار می‌روند و نقش آن‌ها در توسعه فناوری‌های مدرن غیرقابل انکار است.
روغن پایه ماده‌ای شفاف، غلیظ و هیدروکربنی است که به‌عنوان ترکیب اصلی در فرمولاسیون انواع روانکارها استفاده می‌شود. این ماده از پالایش نفت خام یا فرآیندهای سنتزی مانند هیدروکراکنینگ و سنتز گاز به مایع (GTL) تولید می‌گردد. کیفیت و ویژگی‌های روغن پایه، از جمله شاخص گرانروی، پایداری حرارتی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و توانایی حفظ فیلم روغنی، نقش تعیین‌کننده‌ای در عملکرد محصول نهایی دارد.روغن‌های پایه به‌طور کلی به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند: معدنی (Mineral)، سنتزی (Synthetic) و نیمه‌سنتزی (Semi-synthetic). هر گروه متناسب با نیاز صنایع، ترکیب و فرآوری خاص خود را دارد. روغن پایه معدنی به‌دلیل قیمت مناسب و دسترسی بالا در بسیاری از کاربردها رایج است؛ اما روغن‌های پایه سنتزی، مانند پلی‌آلفاالفین‌ها یا استرها، عملکرد بهتری در دماهای بالا و پایین و عمر طولانی‌تر ارائه می‌دهند.کاربرد روغن پایه از روانکارهای صنعتی و موتوری تا گریس‌ها، سیالات هیدرولیک، روغن‌های عایق الکتریکی، و حتی در فرمولاسیون محصولات شیمیایی و مواد افزودنی گسترده است. انتخاب درست گرید و نوع روغن پایه، بهینه‌سازی عملکرد تجهیزات و کاهش سایش، گرما و مصرف انرژی را تضمین می‌کند. این ویژگی‌ها، روغن پایه را به ستون فقرات صنعت روانکاری جهان بدل کرده است.
فیلترهای سرامیکی، اجزای متخلخلی هستند که از مواد سرامیکی مقاوم به حرارت و خوردگی ساخته می‌شوند و به‌طور گسترده در فرآیندهای صنعتی برای حذف ذرات جامد معلق از مایعات و گازها به کار می‌روند. ساختار این فیلترها معمولاً از آلومینا، سیلیکون کاربید یا زیرکونیا است که با ایجاد شبکه‌ای از حفرات ریز، امکان عبور سیال و ماندگاری آلاینده‌ها را فراهم می‌سازد.در صنعت ریخته‌گری فلزات غیرآهنی و فولاد، فیلترهای سرامیکی برای رفع ناخالصی‌های اکسیدی و سرباره‌ای از مذاب به کار می‌روند و کیفیت سطح، استحکام و خواص مکانیکی محصول را بهبود می‌بخشند. در صنایع شیمیایی و پتروشیمی، این فیلترها برای تصفیه سیالات خورنده یا در دماهای بالا استفاده می‌شوند؛ جایی که فیلترهای پلیمری یا فلزی کارایی خود را از دست می‌دهند.
از نظر عملکرد، فیلترهای سرامیکی دوام طولانی، مقاومت مکانیکی بالا و پایداری در برابر شوک حرارتی دارند. اندازه منافذ آن‌ها می‌تواند بر اساس نیاز، از میکرونی تا درشت متغیر باشد و حتی امکان پوشش‌دهی سطح با مواد کاتالیستی نیز وجود دارد.با توجه به سازگاری شیمیایی و حرارتی برتر، فیلترهای سرامیکی انتخابی ایده‌آل برای کاربردهایی چون فیلتراسیون مذاب، رسوب‌گیری در خطوط فرآیندی، و حتی تصفیه گازهای پرحرارت در صنایع انرژی و محیط‌زیست به شمار می‌روند.
شمش چدن، محصولی ریخته‌گری‌شده از آلیاژ آهن و کربن است که معمولاً دارای درصد کربن بین ۲ تا ۴/۵ درصد است و با مقادیر اندکی عناصر دیگر مانند سیلیسیم، منگنز، فسفر و گوگرد همراه می‌باشد. این آلیاژ به‌واسطه نقطه ذوب پایین‌تر نسبت به فولاد، سیالیت بالا و قابلیت ریخته‌گری عالی، یکی از مواد پایه و پرکاربرد در صنایع فلزی محسوب می‌شود.تولید شمش چدن معمولاً در کوره بلند یا کوره القایی انجام می‌گیرد؛ جایی که سنگ‌آهن به همراه کک و سنگ آهک ذوب و احیا می‌شود و سپس مذاب حاصله در قالب‌های فلزی یا ماسه‌ای ریخته و به شکل شمش جامد درمی‌آید. پس از سرد شدن، شمش‌ها به‌عنوان ماده اولیه برای ساخت قطعات مهندسی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.بر اساس ریزساختار و خواص مکانیکی، چدن به انواعی مانند چدن خاکستری، چدن داکتیل (نشکن)، چدن سفید و چدن مالیبل تقسیم می‌شود. هر نوع، ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارد؛ از ساخت قطعات سنگین ماشین‌آلات، لوله‌ها و اتصالات، تا اجزای مقاوم در برابر سایش و حرارت.مزیت شمش چدن در صنایع، علاوه بر قیمت اقتصادی، قابلیت ریخته‌گری اشکال پیچیده، مقاومت سایشی و دوام بالا است که آن را به عنصری کلیدی در زنجیره تأمین ریخته‌گری و تولید صنعتی بدل می‌سازد.
مواد افزودنی، ترکیباتی هستند که به مقدار کم اما هدفمند به مواد پایه افزوده می‌شوند تا ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی یا عملکردی آن‌ها را بهبود دهند. این مواد می‌توانند منشأ معدنی، آلی، یا سنتزی داشته باشند و در طیف وسیعی از صنایع، از متالورژی و پلیمرسازی تا غذایی و دارویی، کاربرد دارند.در صنعت فلزات و ریخته‌گری، مواد افزودنی شامل فروآلیاژها، گرافیت‌ها، یا ترکیبات جوانه‌زا هستند که برای بهبود ریزساختار، افزایش مقاومت به سایش و کاهش ناخالصی‌ها استفاده می‌شوند. در پلیمرها نیز، افزودنی‌هایی چون نرم‌کننده‌ها، آنتی‌اکسیدان‌ها، پایدارکننده‌های UV و مواد ضد شعله، دوام و کارایی محصول را افزایش می‌دهند.در کشاورزی، افزودنی‌ها به کودها و آفت‌کش‌ها اضافه می‌شوند تا جذب عناصر را بهینه یا پایداری ماده فعال را افزایش دهند. همچنین در صنایع ساختمانی، افزودنی‌های بتن می‌توانند زمان گیرش را تنظیم کرده، مقاومت فشاری را بالا ببرند یا نفوذپذیری را کاهش دهند.انتخاب نوع و درصد مواد افزودنی باید با محاسبات دقیق و رعایت استانداردها انجام شود، زیرا مصرف بیش از حد یا نامناسب می‌تواند اثرات منفی بر کیفیت یا ایمنی محصول بگذارد. به‌طور کلی، مواد افزودنی نقش تسهیل‌کننده و بهینه‌ساز در فرآیند تولید و عملکرد نهایی محصول ایفا می‌کنند.
مواد آهن‌دار به دسته‌ای از مواد معدنی و صنعتی گفته می‌شود که بخش عمده‌ای از ترکیب آن‌ها را عنصر آهن تشکیل می‌دهد. این دسته شامل سنگ‌آهن (مانند مگنتیت، هماتیت، لیمونیت)، قراضه‌های فولادی، چدن و آلیاژهای مبتنی بر آهن است که به‌عنوان مواد اولیه اصلی در تولید فولاد و محصولات فلزی به کار می‌روند.سنگ‌آهن، منبع طبیعی اصلی تأمین آهن، پس از استخراج، خردایش و پرعیارسازی، وارد واحدهای احیا و ذوب می‌شود تا به آهن خام یا فولاد مذاب تبدیل گردد. قراضه‌های آهنی و فولادی نیز، به دلیل مزیت اقتصادی و زیست‌محیطی، به‌عنوان خوراک ثانویه در کوره‌های قوس الکتریکی و القایی استفاده می‌شوند.مواد آهن‌دار علاوه بر محتوای فلزی بالا، ممکن است حاوی عناصر همراهی چون منگنز، سیلیسیم یا فسفر باشند که بر کیفیت محصول نهایی تأثیر می‌گذارند و در صورت لزوم، از طریق فرآیندهای متالورژیکی حذف یا کنترل می‌شوند.کاربرد و اهمیت مواد آهن‌دار فراتر از فولادسازی است؛ در تولید چدن، قطعات ریخته‌گری، فریت‌های مغناطیسی و حتی صنایع شیمیایی نیز مصرف دارند. با توجه به نقش بنیادی آن‌ها در زنجیره تأمین فلزات، اکتشاف، فرآوری و بازیافت مواد آهن‌دار، بخش حیاتی صنایع فلزی و توسعه اقتصادی محسوب می‌شود.
مواد نسوز، دسته‌ای از مواد معدنی و صنعتی هستند که در برابر حرارت‌های بسیار بالا، شوک حرارتی، سایش و خوردگی شیمیایی مقاومت ویژه‌ای دارند. این مواد ستون فقرات صنایع دما بالا مانند فولادسازی، ریخته‌گری فلزات، سیمان، شیشه، پتروشیمی و نیروگاه‌ها محسوب می‌شوند.ترکیب شیمیایی مواد نسوز متنوع است و بسته به نوع کاربرد، می‌تواند شامل اکسیدهای پایدار مانند آلومینا (Al₂O₃)، سیلیکا (SiO₂)، زیرکونیا (ZrO₂) یا منیزیا (MgO) باشد. بر اساس دمای کاری و شرایط محیطی، مواد نسوز به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند: اسیدی، بازی و خنثی. هر گروه برای محیط‌های شیمیایی خاصی طراحی شده تا کمترین واکنش یا تخریب را تجربه کند.شکل ظاهری مواد نسوز می‌تواند به‌صورت آجر، شکل‌دهی‌نشده (جرم ریختنی)، فیبر یا قطعات پیش‌ساخته باشد. انتخاب نوع و کیفیت نسوز، مستقیماً بر طول عمر تجهیزات و بهره‌وری واحد صنعتی تأثیر می‌گذارد.
کاربردهای متداول آن‌ها شامل پوشش داخلی کوره‌ها، پاتیل‌های ذوب، دودکش‌ها، لاینینگ راکتورها و عایق‌کاری حرارتی سطوح داغ است. مقاومت مکانیکی بالا در دماهای شدید، انبساط حرارتی کنترل‌شده و پایداری شیمیایی، ویژگی‌هایی هستند که مواد نسوز را به اجزای حیاتی در فرایندهای صنعتی دما بالا تبدیل کرده‌اند و نبود آن‌ها توقف کامل تولید را به همراه خواهد داشت.
مواد نسوز، دسته‌ای از مواد معدنی و صنعتی هستند که در برابر حرارت‌های بسیار بالا، شوک حرارتی، سایش و خوردگی شیمیایی مقاومت ویژه‌ای دارند. این مواد ستون فقرات صنایع دما بالا مانند فولادسازی، ریخته‌گری فلزات، سیمان، شیشه، پتروشیمی و نیروگاه‌ها محسوب می‌شوند.ترکیب شیمیایی مواد نسوز متنوع است و بسته به نوع کاربرد، می‌تواند شامل اکسیدهای پایدار مانند آلومینا (Al₂O₃)، سیلیکا (SiO₂)، زیرکونیا (ZrO₂) یا منیزیا (MgO) باشد. بر اساس دمای کاری و شرایط محیطی، مواد نسوز به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند: اسیدی، بازی و خنثی. هر گروه برای محیط‌های شیمیایی خاصی طراحی شده تا کمترین واکنش یا تخریب را تجربه کند.شکل ظاهری مواد نسوز می‌تواند به‌صورت آجر، شکل‌دهی‌نشده (جرم ریختنی)، فیبر یا قطعات پیش‌ساخته باشد. انتخاب نوع و کیفیت نسوز، مستقیماً بر طول عمر تجهیزات و بهره‌وری واحد صنعتی تأثیر می‌گذارد. کاربردهای متداول آن‌ها شامل پوشش داخلی کوره‌ها، پاتیل‌های ذوب، دودکش‌ها، لاینینگ راکتورها و عایق‌کاری حرارتی سطوح داغ است. مقاومت مکانیکی بالا در دماهای شدید، انبساط حرارتی کنترل‌شده و پایداری شیمیایی، ویژگی‌هایی هستند که مواد نسوز را به اجزای حیاتی در فرایندهای صنعتی دما بالا تبدیل کرده‌اند و نبود آن‌ها توقف کامل تولید را به همراه خواهد داشت.
مولیبدن یک عنصر فلزی براق با نماد شیمیایی Mo و عدد اتمی ۴۲ است که به‌خاطر نقطه ذوب بسیار بالا (۲۶۲۳ درجه سانتی‌گراد) و مقاومت فوق‌العاده در برابر خوردگی و سایش شناخته می‌شود. این فلز به‌صورت خالص در طبیعت کمیاب است و عمدتاً به شکل کانی مولیبدنیت (MoS₂) یافت می‌شود.کاربرد اصلی مولیبدن در صنایع فولاد و آلیاژسازی است؛ جایی که حتی مقادیر کم آن باعث افزایش چشمگیر استحکام، مقاومت به حرارت و دوام فولاد می‌شود. فولادهای زنگ‌نزن مولیبدنی، در محیط‌های اسیدی یا دریایی عملکرد بسیار بهتری نسبت به فولادهای معمولی دارند. در آلیاژهای خاص، مولیبدن پایداری ساختاری را در دماهای بالا حفظ کرده و مقاومت به خزش را بهبود می‌بخشد.علاوه بر متالورژی، ترکیبات شیمیایی مولیبدن در روانکارهای جامد (مانند دی‌سولفید مولیبدن)، کاتالیست‌های صنایع نفت و پتروشیمی، و همچنین در صنایع شیشه و رنگ به کار می‌روند. نقش آن در صنایع انرژی هسته‌ای و تجهیزات هوافضا نیز به‌دلیل پایداری حرارتی و شیمیایی بسیار مهم است.به‌واسطه اهمیت راهبردی مولیبدن در تولید فولادهای پرآلیاژ، سوپرآلیاژها و تجهیزات پیشرفته، این فلز در گروه مواد معدنی حیاتی بسیاری از کشورها قرار دارد و استخراج و فرآوری آن نقشی کلیدی در زنجیره تأمین صنعتی ایفا می‌کند.
مواد کربنی به دسته‌ای از مواد گفته می‌شود که بخش عمده ساختار آن‌ها از عنصر کربن تشکیل شده است و بسته به آرایش اتم‌ها و پیوندهای بین آن‌ها، رفتار فیزیکی و شیمیایی بسیار متنوعی دارند. شکل‌های شناخته‌شده کربن شامل الماس، گرافیت، گرافن، کربن آمورف و نانوساختارهایی مانند نانولوله‌های کربنی و فولرن‌ها است.در صنعت، مواد کربنی در طیفی از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند: از الکترودهای گرافیتی و آندهای باتری‌های لیتیوم-یون گرفته تا فیلترها و جاذب‌های شیمیایی، قطعات مقاوم به حرارت، و واشرهای نسوز. گرافیت به دلیل رسانایی بالا و پایداری حرارتی در کوره‌های قوس الکتریکی و صنایع متالورژی کاربرد دارد. کربن فعال، با ساختار متخلخل و مساحت سطحی زیاد، برای تصفیه آب، هوا و جداسازی مواد شیمیایی به‌کار می‌رود.مزایای اصلی مواد کربنی شامل مقاومت حرارتی بالا، هدایت الکتریکی مناسب، سبکی، و پایداری شیمیایی است. همچنین امکان اصلاح سطح یا ترکیب با مواد دیگر، آن‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کامپوزیت‌های پیشرفته و صنایع انرژی تبدیل کرده است.با رشد فناوری‌های نوین، مواد کربنی به‌خصوص گرافن و نانولوله‌های کربنی، نقش محوری در توسعه نسل آینده الکترونیک، ذخیره انرژی و مواد فوق‌سبک ایفا خواهند کرد.
