跳跃电导　 hopping conductivity　 电子在局域态之间跳跃引起电荷移动的导电机制。非晶态固体材料中电子运动存在着局域态,电子离开局域态运动需要吸收一定的能量,这种能量可以从晶格热振动的能量得到,即通过电子→晶格相互作用,吸收一个或几个声子获得能量,这是一个热激活的过程。

　铁　 iron　 元素周期表中原子序数为26的第Ⅷ族金属元素,原子量55.845,元素符号Fe。常见化学价为+2、+3。室温理论密度7.875g/cm3,理论摩尔体积0.7092×10-5m3/mol。熔点1538℃。铁具有固态多形性转变,912℃以下为具有体心立方晶体结构的α铁,912~1394℃为具有面心立方晶体结构的γ铁,1394~1538℃为具有体心立方晶体结构的δ铁。α铁还具有磁性转变,770℃以下具有铁磁性,770℃以上转变为顺磁性;γ铁则为无磁性。纯铁具有良好延展性和磁性能;能溶于稀硫酸、稀盐酸和稀硝酸,但不溶于浓硫酸。铁在地壳中的丰度约为5.6%,仅次于氧、铝、硅,绝大部分以含铁矿物形态存在。铁是现代工业最重要、应用最广泛且价格最低廉的金属,人类使用铁已有五千多年的历史。

　铁白铜　 iron white copper　 以铜镍合金为基加入铁合金。铁在白铜中溶解度很小,在300℃时,Cu-10Ni合金中铁的溶解度仅为0.1%。但是少量的铁,能提高铜镍合金的力学性能和耐蚀性,特别是提高在海水作用下发生冲击腐蚀的耐蚀性能。通常情况下铁的加入量不超过2%。常用铁白铜有Cu-5Ni-1Fe,Cu-30Ni-1Fe等。合金软态的拉伸强度255~373MPa,伸长率42%~23%。铁白铜具有优良的耐蚀性和中等以上的强度,弹性好,易于冷、热压力加工,主要用于冷凝管、蒸发器、热交换器和各种高强耐蚀件等。

　铁磁相变　 ferromagnetic phase transition　 顺磁体冷却通过居里点由顺磁性变为铁磁性的相变。

　铁磁性　 ferromagnetism　 在广义上是指那些可以形成永磁体或者能被磁体吸引的一类材料所具有的性质。表现出铁磁性的材料主要是铁、镍、钴以及含有这些元素的很大一部分合金。某些包含稀土元素的化合物和若干自然形成的矿物,例如天然磁石,也具有铁磁性。材料的磁性产生于其中离子磁矩的有序化排列。铁磁性材料是指在其中所有的离子磁矩都沿着同一方向排列,从而使得每个离子磁矩对材料宏观磁性的贡献都为正的物质。物质的磁性是一种量子力学现象,其本质是由于组成物质的元素中电子自旋行为和电子所须遵循的泡利不相容原理。由于自旋运动,每个电子都带有一个磁偶极矩,其行为类似一个微小的磁体。电子的自旋方向分为“向上”和“向下”两种类型。当自旋方向相反的电子配对在一起时,它们的磁偶极矩相互抵消因而对材料宏观磁性的贡献为零。当材料中存在大量同向自旋未配对电子时,这些电子磁偶极矩的磁场相互叠加增强使材料表现出可宏观测量的磁性。因此,铁磁性只能在一些含有部分填充电子壳层元素的材料中产生。近年来,人们在某些掺杂半导体氧化物材料中发现了因其中电子自旋规律性排列引起的周期性长程磁相互作用现象,这些新型材料被称为自旋电子材料(spintronic materials)。材料的磁性是环境温度的函数。当温度升高到使材料中同向自旋电子排列遭到破坏的程度时,材料内部会发生二级相变使其磁性消失。该临界温度被称为居里温度(Curie temperature)。

　铁电畴　 ferroelectric domain　 铁电体中自发极化方向相同的微小区域。互成反平行排列者称180°电畴;首尾相接,互成90°排列者称90°电畴。180°电畴畴壁的壁厚约几个单胞,90°畴壁较180°畴壁厚。电畴类型与晶体对称性有关。例如钛酸钡晶体,当处于四方晶时,有90°和180°畴;处于正交相时,有60°,120°,90°和180°电畴;处于三方相时有71°,109°和180°电畴。铁电晶体通常是多畴的,以对应于较低的能量状态。通常可以用透射电子显微镜、光学显微镜、覆膜法、化学腐蚀法、热腐蚀法等来观察电畴。在电场作用下,畴壁可以移动。与电场方向基本一致的电畴通过针状新畴向前生长,最后趋向电场方向。电畴是与自发极化相联系的,因此它存在于居里点以下的温度范围内。当温度高于居里点时,电畴消失。透明铁电陶瓷的电畴具有“电控特性”,即可由电场控制电畴的取向状态;而电畴的取向又引起材料光学性质的改变,利用材料这一特点可以制成光开关和光存储器件。

　铁电性　 ferroelectricity　 一些电介质晶体在外电场作用下,晶体出现自发极化的现象叫铁电性,这是由于晶体结构使正负电荷重心不重合,产生电偶极矩引起的。自发极化随外电场取向,极化强度与电场之间的关系呈现类似于磁滞回线那样的滞后曲线。具有铁电性的物体称铁电体;它具有电滞回线和居里点,在居里点以上服从居里-外斯定律,具有铁电畴等。1、2、m、mm2、4、4mm、3、3m、6、6mm等点群的物体可能有铁电性。铁电性材料种类有单晶、多晶、无机和有机等。钛酸钡、钛酸铅、铌酸钾等是典型的铁电体。铁电体在压电、介电、热释电和电致伸缩等方面有许多应用。

　铁合金　 ferroalloy　 由不小于4%的铁元素和一种及一种以上其他金属或非金属元素组成的合金,这些元素大多是金属,也可包括一些非金属如硅、硼、磷等。在炼钢中作为脱氧剂、脱硫剂和合金元素添加剂加入,或者在铸铁生产中作为孕育剂、变性剂和合金元素添加剂加入。铁合金品种很多,最主要有硅铁、锰铁和铬铁三个系列,其产量之和占铁合金总产量的95%以上,其次是钛铁、钨铁、钼铁、钒铁等。按生产炉型不同,合金还可分为电炉铁合金、高炉铁合金、转炉铁合金、真空炉铁合金、热法熔炼炉铁合金等。主要生产方法有碳热法、金属热法、电硅热法、精炼法和电解法等。铁合金的品种、质量、价格等对钢铁生产的发展有重要影响,因此铁合金生产一直与钢铁生产相应地发展,且随着合金钢比和连铸比不断增加,铁合金产量与钢产量之比不断提高,铁合金的品种也不断增加。生产铁合金耗能高,且含有多种贵重金属元素,故降低能耗、提高金属收得率、降低生产成本是铁合金生产的关键。GB/T 3650—2008对铁合金产品的必测元素和标记具有明确的规定。铁合金牌号采用铁元素符号和合金元素符号加百分含量的方法表示,必要时还加控制性杂质元素符号及百分含量,如FeCr65C1.0表示铬含量65%、碳含量小于1.0%的铬铁合金。

　铁基变形高温合金　 iron-base wrought superalloy　 以铁为基体的可以通过热加工或(和)冷加工变形制成型材或零件毛坯的高温合金。在铁基体中通常至少要加入25%左右的镍,形成稳定的奥氏体基体;加入15%左右的铬,保证合金有充分的抗氧化腐蚀能力;加入W或Mo+W进行固溶强化,加入Ti、Al或(和)Nb进行沉淀强化。铁基变形高温合金的热加工性能通常较镍基变形高温合金好,而且随着铁含量增多,可锻性愈来愈好。固溶强化型铁基变形高温合金主要用作早期生产的航空发动机燃烧室中的火焰筒等零部件,沉淀强化型铁基变形高温合金主要用作早期生产的航空发动机和燃气轮机的涡轮盘等零部件。

　铁兰(蓝)　 prussian blue　 指以氰基络合物为基础的蓝色颜料,由于性能上的细小差异,而具有不同的名称,如华蓝、普鲁士蓝、铁蔚蓝、密罗里蓝、腾堡蓝、铜光蓝、非铜光蓝等。铁蓝为深蓝色粉末,其平均粒径为0.2μm,相对密度1.8~1.9,在120℃时稳定,在较高温度下变暗,一般在170℃以上失水分解或燃烧放出氨和氢氰酸。不溶于水、乙醇和乙醚,对稀酸稳定,但浓酸和稀碱类能使其分解出氰化氢气体,耐晒、耐光,吸油量大,遮盖力略差。铁蓝可作为塑料用蓝色着色剂,着色力强、透明性好、耐光性亦佳,并有增白作用,但因耐热性较差,受热时着色力下降,因此仅适用于低温加工和使用的制品。此外,铁蓝亦被大量应用于新闻油墨、磁漆、硝基漆、号码漆、商标漆、文教用品着色等。

　铁锂云母　 zinnwaldite　 参见云母(893页)。

　铁水脱硅　 external desiliconization　 在铁水预处理阶段降低铁水中硅含量的过程。脱硅预处理的目的是:①减少转炉渣量和石灰用量,提高金属收得率;②减少脱磷剂的用量,提高脱磷效率(由于硅比磷优先氧化,氧化脱磷反应时硅将使脱磷反应滞后,故铁水预脱磷前必须先脱硅);③对含钒、铌等有用金属的铁水,预脱硅可为V2O5、Nb2O5的富集创造条件。铁水预脱硅所用氧化剂有气体(如氧气)和固体(如铁鳞、铁精矿粉等)。脱硅预处理方法有高炉铁沟连续脱硅法、混铁车或铁水包中喷粉脱硅法。

　铁酸钡硬磁铁氧体　 BaFe12O18 permanent magnetic ferrite　 又称钡铁氧体。一种硬磁(永磁)陶瓷,属磁铅石型结构。以BaO∶Fe2O3=1∶6原料比例配制,按一般电子陶瓷工艺制成。钡铁氧体的烧结温度比其他铁氧体低,在1100~1200℃范围。一般各向同性的钡铁氧体的剩余磁感应强度Br较小,BHc和(BH)max也不可能很大。如在烧结过程中,使各晶粒易磁化方向排列一致,制成各向异性钡铁氧体,使其(BH)max比各向同性的钡铁氧体大数倍。磁场成型也是制备各向异性钡铁氧体的方法。钡铁氧体和稀土钴(SmCo5)等高级合金磁钢相比,其Br、BHc和(BH)max还都较低,但由于钡铁氧体无需任何稀有金属,而又具有相当高的矫顽力。因此适宜在具有强退磁场的场合下使用,由于它是半导体型材料,电阻率很高,也可用于高频磁场。

　铁弹相变　 ferroelastic transformation　 由顺弹体变为铁弹体的相变。多数为二级相变。铁弹体是指在没有外力作用的情况下,晶体内存在着自发的应变区,应变区的应力张量具有一定的取向,取向相同的区域称为铁弹畴,含有两种或多种类型的自发应变区的晶体称为铁弹体。加热升温,铁弹体的自发应变逐渐消失,在某临界温度转变为顺弹体。顺弹体冷却低于此临界点,发生晶体对称性降低的相变,随此相变在结构上产生一定规律的畸变区,即在一定范围内造成一定取向的应变区。对这种具有自发应变的晶体施加外力时,取向畴可由一种状态变为另一种状态,应力反向达到某一数值时应变也反向,其应力应变关系曲线与电滞回线类似。

　铁氧体　 ferrite　 又称铁淦氧,元素与氧化合形成的各种类型的化合物。有氯化钠型、尖晶石型、磁铁铅矿型、石榴石型等不同的结构类型,从而表现出不同的磁有序,磁晶各向异性等磁性能以及高频特性。铁氧体的制备主要采取粉末冶金烧结的工艺。现广泛应用于永久磁体、高频铁芯、矩形磁回线铁芯材料等许多方面。其特点是价格低廉,加工工艺简单,应用面广泛。软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁氧化物。由于电阻率高可忽视涡流损耗,直到高频范围均具有高磁导率。永久铁氧体主要有钡铁氧体和锶铁氧体,理论磁能积可达39.8kJ/m3以上,实验值与此相近。