工業(yè)純鐵是鋼的一種，其化學(xué)成分主要是鐵，雜質(zhì)總含量<0.2%及含碳量在0.02%~0.04%的純鐵。含碳量不超過(guò)0.0218%的純鐵，亦稱錠鐵。純度可達(dá)99.8%～99.9%，低于電解鐵，故其強(qiáng)度、硬度、彈性系數(shù)均比電解鐵高，但塑性則較低。工業(yè)純鐵用平爐生產(chǎn)，氧化期特長(zhǎng)，以除去碳等雜質(zhì)，故成本很高。
工業(yè)純鐵是鋼的一種，其化學(xué)成分主要是鐵，含量在99.50%－99.90%，含碳量在0.04%以下，其他元素愈少愈好。因?yàn)樗鼘?shí)際上還不是真正的純鐵，所以稱這一種接近于純鐵的鋼為工業(yè)純鐵。一般工業(yè)純鐵質(zhì)地特別軟，韌性特別大，電磁性能很好。常見(jiàn)的有兩種規(guī)格，一種是是作為深沖材料的，可以沖壓成極復(fù)雜的形狀；另一種是作為電磁材料的，有高的感磁性的低的抗磁性。
工業(yè)純鐵是用于冶煉精密合金、高溫合金、超低碳不銹鋼、電熱合金等重要的原材料。
工業(yè)純鐵主要由電弧爐、氧氣轉(zhuǎn)爐、電弧爐加爐外真空脫碳、氧氣轉(zhuǎn)爐加爐外真空脫碳等方法生產(chǎn)。不同工藝生產(chǎn)的工業(yè)純鐵各具特點(diǎn)：
1.電弧爐純鐵的特點(diǎn)：是早生產(chǎn)純鐵的方法，含碳量為0.025%，含氮量較高，受石墨電極增碳的影響，不能生產(chǎn)更低含碳量的純鐵。
2.氧氣轉(zhuǎn)爐純鐵的特點(diǎn)：可以生產(chǎn)含碳量小于0.01%的低碳純鐵，但其含氧量高，含氮量較低，只能生產(chǎn)品質(zhì)一般的工業(yè)純鐵。
3.電弧爐或氧氣轉(zhuǎn)爐與爐外精煉雙聯(lián)法生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵的特點(diǎn)：純鐵含碳量為0.005%,磷、硫、氧、氮以及非金屬夾雜物含量低，是目前品質(zhì)的純鐵，國(guó)內(nèi)太鋼、寶鋼、武鋼、撫鋼等都可以生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵。

合金，是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般通過(guò)熔合成均勻液體和凝固而得。根據(jù)組成元素的數(shù)目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。
合金是宏觀均勻，含有金屬元素的多元化學(xué)物質(zhì)，一般具有金屬特性.任何元素均可采用作合金元素，但大量加入的仍是金屬.組成合金的基本的、獨(dú)立的物質(zhì)稱組元，或簡(jiǎn)稱為元.由兩個(gè)組元組成的合金稱為二元合金，由三個(gè)組元組成的合金稱為三元合金，由三個(gè)以上組元組成的合金稱為多元合金.固態(tài)下，合金可能呈單相亦可能呈復(fù)相的混合物;可能呈晶態(tài)、亦可能呈現(xiàn)準(zhǔn)晶狀態(tài)或非晶狀態(tài).晶態(tài)合金中依其組成元素的原子半徑、負(fù)電性以及電子濃度等等差異情況不同，可能出現(xiàn)的相有保持與基底純?cè)叵嗤Y(jié)構(gòu)的固溶體(solid solution)以及不和任何組成元素結(jié)構(gòu)相同的中間相(inter-mediate phases).中間相包括正常價(jià)化合物、電子化合物、laves相、σ相、間隙相和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙式化合物等等.合金在平衡狀態(tài)下可能出現(xiàn)的相可以從相平衡圖得知.
合金中組成相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對(duì)合金的性能起決定性的作用.同時(shí)，合金組織的變化即合金中相的相對(duì)數(shù)量、各相的晶粒大小，形狀和分布的變化，對(duì)合金的性能也發(fā)生很大的影響.因此，利用各種元素的結(jié)合以形成各種不同的合金相，再經(jīng)過(guò)合適的處理可能滿足各種不同的性能要求.
高分子化學(xué)中現(xiàn)也借用合金一詞，它指在 一定條件下把聚合物或共聚物與另一種聚合物或彈性物摻合而成的復(fù)合材料，如苯乙烯-丙稀腈共聚物樹(shù)脂與丁二烯-丙稀腈橡膠摻合。

稀土金屬（rare earth metals)又稱稀土元素，是元素周期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。從1794年發(fā)現(xiàn)個(gè)稀土元素釔，到1972年發(fā)現(xiàn)自然界的稀土元素钷，歷經(jīng)178年，人們才把17種稀土元素全部在自然界中找到。稀土金屬的光澤介于銀和鐵之間。稀土金屬的化學(xué)活性很強(qiáng)。
鈧和釔因?yàn)榻?jīng)常與鑭系元素在礦床生，且具有相似的化學(xué)性質(zhì)，故被認(rèn)為是稀土元素。
與其名稱暗示的不同，稀土元素（钷除外）在地殼中的豐度相當(dāng)高，其中鈰在地殼元素豐度排名第25，占0.0068%（與銅接近）。然而，由于其地球化學(xué)性質(zhì)，稀土元素很少富集到經(jīng)濟(jì)上可以開(kāi)采的程度。稀土元素的名稱正是源自其匱乏性。人類種發(fā)現(xiàn)的稀土礦物是從瑞典伊特比村的礦山中提取出的硅鈹釔礦，許多稀土元素的名稱正源自于此地。
稀土是歷史遺留的名稱。稀土金屬是從18世紀(jì)末葉開(kāi)始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)人們常把不溶于水的固體氧化物稱為土，例如把氧化鋁叫陶土。稀土一般是以氧化物狀態(tài)分離出來(lái)，又很稀少，因而得名稀土。稀土金屬的化學(xué)性質(zhì)很相似，所以在礦物生，但是鈧的化學(xué)性質(zhì)同其他稀土差別較大，一般稀土礦物中不含鈧。稀少的钷初是從鈾反應(yīng)堆裂變產(chǎn)物中獲得的，放射性元素147Pm的半衰期為 2.7年。過(guò)去認(rèn)為自然界中不存在钷，直到1965年，芬蘭一家磷酸鹽工廠在處理磷灰石時(shí)發(fā)現(xiàn)了痕量的钷。

納米金屬材料是形成納米晶粒的金屬與合金。具有晶界比例，比表面能，表面原子比例大等特點(diǎn)。粒徑由100nm降至5nm，顆粒表面能與總能量之比由0.8%增至14%，晶界比例由3%增至50%，表面原子的比例增至40%，2nm時(shí)增至80%。具有特異性能:納米可提高燃燒效率；含1.8%C的鋼，納米晶斷裂強(qiáng)度可達(dá)4800MPa。
納米固體中的原子排列既不同于長(zhǎng)程有序的晶體，也不同于長(zhǎng)程無(wú)序、短程有序的“氣體狀”固體結(jié)構(gòu)，是一種介于固體與分子間的亞穩(wěn)中間態(tài)物質(zhì)。因此，一些研究人員把納米材料稱之為晶態(tài)、非晶態(tài)之外的“第三態(tài)晶體材料”。正是由于納米材料這種特殊的結(jié)構(gòu)，使納米材料科學(xué)與技術(shù)之產(chǎn)生四大效應(yīng)，即小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)(含宏觀量子隧道效應(yīng))、表面效應(yīng)和界面效應(yīng)，從而具有傳統(tǒng)材料所不具備的物理、化學(xué)性能，表現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、催化、化學(xué)特性和超導(dǎo)性能等特性，使納米材料在國(guó)防、電子、化工、冶金、輕工、航空、陶瓷、核技術(shù)、催化劑、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。對(duì)納米顆粒而言，尺寸變小同時(shí)其比表面積顯著增加，從而產(chǎn)生一系列新奇的性質(zhì)。例如米顆粒對(duì)光吸收顯著增加，與大尺寸固態(tài)物質(zhì)相比納米顆粒的熔點(diǎn)會(huì)顯著下降，例如，2nm的金屬顆粒熔點(diǎn)為600K，隨著粒徑增加，熔點(diǎn)迅速上升，塊狀金屬為1337K。還有，小尺寸的納米顆粒磁性與大塊材料有明顯的區(qū)別。一般固體的熱運(yùn)動(dòng)于晶格振動(dòng)，固體本身并不運(yùn)動(dòng)。而對(duì)于納米金屬粒子，除了晶格振動(dòng)以外，顆粒整體也振動(dòng)，結(jié)果使納米金屬粒子比導(dǎo)體中的電子自由程小，其磁疇比強(qiáng)磁性物質(zhì)的磁疇小，有時(shí)甚至小于磁疇，從而呈單磁疇結(jié)構(gòu)。