纯铁的特征及高纯化发展

铁的发现和铁器的使用促进了人类文明的进步和工业的高速发展。发达国家一直重视高、超纯铁的研发工作,并成功实现商业化生产,而中国针对高、超纯铁的研究不足,迫切需要将高纯铁和超纯铁的研究工作深入,以期引起相关科研人员对该领域的足够重视。围绕铁及纯铁,从中国首块工业纯铁的生产到相关国家制备高纯铁和超纯铁的相关研究讨论了纯铁的相关生产技术,指出了高纯铁和超纯铁仍无法大规模生产的事实;并结合不同应变速率下的室温单轴拉伸试验、电化学及周期浸润腐蚀试验和直流软磁测试系统对纯铁的拉伸、耐大气腐蚀和直流软磁性能进行了研究,结果表明,纯铁纯度提升能提高其屈服和抗拉强度对应变速率的敏感性、能提高其在模拟大气环境中的耐腐蚀能力和直流软磁性能;还从作为原料和材料角度简述了纯铁高纯化后的应用。作为原料,能够提高钢铁材料、非晶材料、半导体材料等的品质和性能;作为材料,纯度提高后能增加软磁性、磁屏蔽性能、射流性能和阻尼性能等。材料、工艺和装备等创新依靠基础研究的点滴进步,而中国对高纯铁和超纯铁研究工作的不深入,严重制约了高性能钢铁材料的发展,阻碍中国高端装备制造业的进步,因此,纯铁的高纯化不仅能够实现铁基新材料领域补短板及衍生新材料作用,还能促进工业强基,具有时代必要性。