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三氧化二铁是铁锈的主要成分。铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下,与环境中的水分和氧气反应,铁金属便会生锈。用于油漆、油墨、橡胶等工业中,可做催化剂,玻璃、宝石、金属的抛光剂,可用作炼铁原料。氧化铁*大的应用是作为颜料来使用。按颜色分为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑,氧化铁棕由氧化铁红、氧化铁黑(和氧化铁黄)混合而成。
氧化铁的制备工艺大致可以分为干法和湿法两类。干法又分为气相法和固相法,其中气相法常以羰基铁(Fe(CO)5)或二茂铁(FeCP2)等为原料,采用火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学沉积法(PCVD)或激光热分解等原理,通过焙烧法、热分解法、鲁式法(Ruthner)等方法来制备,由于干法制过程中,不可避免的废气污染和工艺过程难以控制、质量难以保证等缺点,该类方法已逐渐被本行业所摒弃;湿法又名液相法,是目前实验室和工业界广泛采用的制备粉体材料的主要方法。