本文由zdl3贡献
pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
第 !! 卷 第 " 期 材 料 科 学 与 工 程 学 报 总 第89期 #$% & ! ! ’$ & " ($)*+,% $- .,/0*1,%2 3410+40 5 6+71+00*1+7 :0; < ! = = > ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
文章编号： （ !""#$%&’? (""#） "!$"!)#$"’
氧化铋的应用研究进展
李 卫， 周科朝， 杨 华
#!""*’） （中南大学粉末冶金国家重点实验室， 湖南 长沙 【摘
要】 氧化铋是一种先进的功能粉体材料， 应用前景广阔。综述了氧化铋的国内外研究进展， 详细介绍
了氧化铋在电子陶瓷粉体材料、 电解质材料、 光电材料、 高温超导材料、 催化剂方面的应用， 强调了其特殊性能的 优势和应用潜力， 阐明了我国研究开发氧化铋的意义。 【关键词】 氧化铋； 应用； 研究进展； 意义 中图分类号： GH@> 文献标识码： I
+,,-./01.23 456507/8 972:7566 2; <.6=>18 ?@.A5
BC D5.，EF?G H5$/802，I+JK F>0
（L1015 H5M B0NO ;27 92PA57 Q510-->7:M， R53170- L2>18 G3.S576.1M，R803:680 #!""*’， R8.30） 【+N6170/1】 H12J)/K $L1M0 12 , ,MN,+40M -)+4/1$+,% O$PM0* J,/0*1,%，K,N1+7 P1M0 ,OO%14,/1$+ O0*2O04/1N02< IOO%14,/1$+ *020,*4K O*$7*022 $- ;12J)/K $L1M0 12 *0N10P0M，1+4%)M1+7 0%04/*$+14 40*,J14，0%04/*$%Q/0，OK$/$0%04/*14 J,/0*1,%，2)O0*4$+M)4/1N0 J,/0*1,% ,+M 4,/,%Q2/，P1/K 0JOK,212 $+ 1/2 2)O0*1$* O*$O0*/102 ,+M 1/2 ,OO%14,/1$+ O$/0+/1,%1/102< GK0 217+1-14,+40 $- M0N0%$O1+7 ;12J)/K $L1M0 12 O$1+/0M $)/ 1+ /K0 0+M< 【H5M P27A6】 ;12J)/K $L1M0；,OO%14,/1$+；*020,*4K O*$7*022；217+1-14,+40 上达到国际先进水平， 替代进口， 以满足国内新一代电子陶
!
前
言
［"］
［C］ 瓷元器件的需求 。
因此， 对铋进行深度加工， 研究和开发氧化铋意义重 我国铋资源非常丰富， 已探明储量占世界总储量的 主要分布在湖南、 广东、 江西、 云南四省 9=R 以上， 。铋既 具有共价键， 又具有金属键特性， 这种结构决定了铋具有一
［!］ 系列独特的物化性能 ， 加之其为绿色金属， 应用领域不断
大。氧化铋主要应用对象有电子陶瓷粉体材料、 电解质材 料、 光电材料、 高温超导材料、 催化剂等。
(
(T!
氧化铋的主要应用领域
扩大， 年用量从 != 世纪 S= 年代的 >=== 多吨增长到近几年 的 C=== 多吨， 价格也逐渐升高， != 世纪 S= 年代初的 !&@ 从
［@］ 美为铋消费 T @ 美元 U 磅到近几年的 @ T > 美元 U 磅 。日、
电子陶瓷粉体材料 电子陶瓷领域是氧化铋应用的一个成熟而又充满活力
大国， 用量约占世界总用量的一半， 铋主要通过深加
工后再 应用， 日本在 != 世纪 S= 年代初期氧化铋的生产量就占全
［>］ 部铋 用 量 的 B=R 左 右 。我 国 近 年 来 铋 的 年 产 量 均 在
的市场， 氧化铋作为电子陶瓷粉体材料中的重要添加剂， 纯 度一般要求在 SS&BR 以上， 主要应用对象有氧化锌压敏电 阻、 陶瓷电容、 铁氧体磁性材料三类。在电子陶瓷的开发方 面， 美国走在世界前列， 而日本靠大规模生产和先进的技术
［9］ 占据了世界陶瓷市场 C=R 的份额 。我国电子陶瓷市场
占世界总产量的三分之一以上， 其中 C=R 以初 !=== 多吨， 级铋锭的形式出口， 迫切需要提高产品附加值。我国有色 金属工业 “十五” 科技发展计划就明确提出要研究开发电子 工业用高纯超细氧化铋粉体材料， 迅速在国内实现产业化，
［B］ 形成大的规模生产 。国家 S9@ 计划项目 “纳米材料和纳
容量正以每年 @=R 的速度发展， 必将带动氧化铋的需求以
［B］ 同样速度增长 。随着纳米氧化铋的研究开发和均匀化制
造技术的创新提高， 将大大推动电子陶瓷相关元器件性能 的改善和生产成本的降低。 氧化铋在氧化锌压敏电阻中主要起液相助烧剂和压敏
米结构” 首席科学家张立德研究员提出应实现纳米电子陶 瓷粉体材料 （如纳米氧化铋） 的产业化， 在重现性和稳定性
收稿日期： 修订日期： !==@A=>A=B； !==@A=CA=C 基金项目： 湖南省重点科技项目基金资助项目 （==DEF"=!=） 作者简介： 李卫， 副研究员， 男， 中南大学粉末冶金研究院在读博士生 < 万方数据
第 ’’ 卷第 * 期
李卫， G 氧化铋的应用研究进展 等
*22 ?
效应形成剂的作用， 是氧化锌压敏电阻具有高非线性伏安 特性的主 要 贡 献 者。巴 西 的 研 究 者 采 用 燃 烧 法 制 备 了 在压敏电阻应用方 !"#$%&’ #( 混合粉末以实现均匀化目标，
［)］ 面表现出了良好的性能 。中南大学的研究人员制备出了
［*)］ 传输等的材料应用方面具有非常大的吸引力 。在此类
材料中， 氧化铋做为添加物， 用量非常大， 是氧化铋的重要 应用方向之一。 %&’ #( $%’ #( $-&’ #( 系玻璃具有不到 *2+RB 的
［*0］ 超高速反应， 可广泛用于光切换和宽频放大 ； 添加铯的 ［’+］ 如 性 铋系玻璃 ， >(6(%&’ #( $(’6>%’ #( $16*-&’ #( $+6’18K#’ ，
其在氧化锌压敏电阻中的 平均粒径为 *+", 的纳米氧化铋， 应用机理、 对均匀化制造技术的贡献和对压敏电阻性能的 改善正在研究之中。氧化铋能有效提高陶瓷电容介电常 数， 降低 介 电 损 耗， 善 烧 结 条 件。如 在 钛 酸 锶 陶 瓷 中， 改 %&’ #( 的 加 入 量 是 -./&# 和 /&#
相 形 成 的 关 键 条 件 因
［0］ 素 。加入 %&’ #( 的 -.%&1 /&1 #*2 经机械活化后， 可获得 2+ 3
能更加优异， 其氧化铋的含量高达 >(6(4 ， 占玻璃重量的 ［’*］ 0’4 。台湾国立大学的研究人员 将二氧化钛和氧化铋 颗粒 （粒度大约为 *+",） 均匀分散于聚丙烯酸盐中， 采用溶 胶凝胶法制得的材料具有较好的光学分散性和热稳定性， 其折射率可达 *6>*1 3 *6>01。 NV$%&$FQ 氧化物玻璃在远红 外光谱区具有优良的传输性能和非线性光学性能， 是红外
［’’］ 区理想的光电装置和光纤传输用材料 。硅酸铋和锗酸
在室温下稳定， 烧结后致密度达 0)4 ， 介电 *++", 的粒子， ［*+］ 常数为 ’55+， 介电损耗为 +6+) 。氧化铋掺杂的铁氧体磁 性材料有良好的烧结和磁性质， 如氧化铋加入到 7&!"89 系 铁氧体中， )2+: 就 可 烧 结 成 初 始 磁 导 率 大 于 ’2+， 在 在
［**］ 密度为 16>?@A,( 的磁体 。 *+;<= 下磁导率大于 (++， !"! 电解质材料
铋都是非常好的光折射材料， 锗酸铋因其优秀的压电性、 光 电导性而广泛应用于全息摄影储存、 相共轭、 二维交换、 实
［’(］ 时干涉量度学等材料中 。硼酸铋晶体具有相当大的非
具有立方萤石矿型结构， $%& ! ’ #( 是一种特殊的材料， 其晶格中有 *@1 的氧离子位置是空缺的， 因而具有非常高
［*’］ 的氧离子导电性能 。在熔点附近， 电导率约为 +6*B@A,，
线性光学系数， 且光损伤阈值很高， 能与高光学质量的 X%# 相媲美， 该晶体相匹配方向透光范围宽， 完全不潮解， 是一
［’1］ 种很有应用潜力的新材料 。
!"$
高温超导材料
居目前所有纯氧离子导体之最， 是用于固体氧化物燃料电 池或氧传感器的一种极具潜力的电解质材料。其比现有锆 系电解质材料， C-! !.* D E CE #’ D E@’ ） 在相同温度下的导 如 （ ， 电性高 * 3 ’ 个数量级， 若能在固体燃料电池中取代 C-!， 对提高电池效率和寿命， 节省电池用料和简化电池制作， 具 有极其重要的意义
［*(］
氧化铋在铋系超导材料原料粉中的含量接近 (+4 ， 纯 度为 006004［’1］。随着 %&$-.$8Q$89$# 系高温超导材料的制 备技术取得重大突破， 高温超导线材很快形成产业化生产 能力， 大大促进了氧化铋的应用。现在世界上主要有美国 超导公司、 日本住友电气公司、 丹麦北欧超导技术公司等三 家单位商业化供应 %-88#’’’( 带材。当前研究的重点集中 在工程临界电流密度的提高、 机械性能的改善、 交流损耗的 降低和成本的降低等方面。 美国超导公司持有 %-88# 短导线实验室临界电流密 度的世界纪录， 生产能力为 *++++
T,@Q， 提供的带材性能为： 工程电流大于 **2H 55Y） 工程电流密度大于 *(2++H@A,’ 。 （ ， 日本住友电气公司是最早在世界上主导 %-88# 导线发展 的公司， 供 的 带 材 性 能 为： 程 电 流 密 度 大 于 *++++H@ 提 工 提供 A,’ 。丹麦北欧超导技术公司的生产能力为 (2+T,@Q， 的带材性能为： 工程电流大于 >+H， 工程电流密度为 >+++H@ 目前正与德国真空公司建立联盟关系， 推动将带材的 A,’ ， 工程临界电流密度提高到 ’2+++H@A,’ 。我国自 *0)) 年以 来， 一直在开展铋系高温超导材料的研究， 目前从事 %-88# 系超导带材研究的主要有清华大学、 北京有色金属研究院、 西北有色金属研究院和北京英纳超导技术有限公司。北京 英纳超导技术有限公司的设计生产能力为 ’++T,@Q， 现已产 出单线长度超过 *+++,， 单线可通过电流达 1(H， 工程电流
［’>］ 密度超过 >+++H@A,’ 的铋系带材 。
。
由于! ’ #( 只 能 在 较 窄 的 温 度 范 围 内 存 在 5(+ 3 （ $%& ， 必须保证 ! ’ #( 在宽温 )’2: ）要获得广泛的实际应用， $%& 度范围内的稳定性， 研究结果表明在 %&’ #( 中掺杂一些二 价、 三价、 五价的金属氧化物可使! ’ #( 在室温至 )++: 稳 $%&
［*(］ 定存在， 但也降低了材料的离子导电率 。为了充分发挥
氧化铋材料高离子导电率的特性， 许多研究人员开展了大 量的工作。 FG HG /I,JBKLL 等人
［*1］
对 %&’( M1 #1162 和 %&’( N1 #1162 以及 5
（ %&’ #( ） （O#( ）（ %&’ #( ） （O#( ） 、 进行了研究， 发现 %&’( D’ ( D M1 #1162 在 >++: 时离子电导率达到 +6+*B@A,。澳大利亚的 FG PQR&SKT
［*2］
重点对 %&1 M’ #** 系进行了研究， 并以一些金属
离子替代钒的位置， 如形成 %&’ M+60 89+6* #26(2 ， 发现其离子电 导率比 C-! 高 ’ 个数量级。 %&’ #( ）（ U.’ #( ） 的电导性 （ +6) +6’
［*(］ 也较好， 其在 5++: 的离子电导率可达 +61B@A, 。新西兰 ［*>］ 的学者 认为 %&* D E -VE ）NV2 #*5 E W + 3 +6(） （ （ 系有作为中温 ) ［*5］ 电解质材料的可能。中国科技大学的研究人员 对 %&’ D E
（ 系进行了细致研究， 发现 E W +6’ 时， -.E HS1 #0 E W + 3 +61） 在 %&*6) -.+6’ HS1 #0 的离子电导率达到最大值， 5++: 和 )++: 时分别达到 +6+) 和 +6’)-@A,， 在电解质材料应用上表现出 非常好的前景。 !"# 光电材料 氧化铋基玻璃由于具备非常优秀的光学性能， 如高的
!"%
催化剂 氧化铋在催化剂方面的应用， 主要有三类： 一类是钼铋
催化剂， 如溶胶凝胶法制得的铋钼钛混合氧化物， 比表面积 为 (’ 3 >5,’ @?， 是用于氧化反应的一种效果好而又经济的 催化材料， 在工
业应用中可作为丙烯氧化为丙烯醛、 从丙烯 制备丙烯腈、 丁烯氧化脱氢制备丁二烯、 丁二烯氧化为呋喃
［’5］ 等过程的催化剂 ； 二类是钇铋催化剂， 掺杂了氧化钇的
折射率、 万方数据 红外传输和非线性光学性， 因而在光电装置、 光纤
,$N ?
材料科学与工程学报
#114 年 # 月
氧化铋材料， 是一种非常有吸引力的催化剂， 可用于甲烷转 变为乙烷或乙烯的氧化耦合反应中。如 !"#$， 即掺杂了 比目前应用于甲烷氧化耦合反应的 #$% 氧化钇的氧化铋， 最好的催化剂 （如 &’()*+） 效率高 ,$ 倍， 而且可循环使用 ,次之多
［,#］
的显微结构与性能的影响 ［/］ 压电与声光， （$） 30, 2 ： . #11, 303 . ［,#］ ". X>C*. ". 5. &’C. 5?@L’A’?V @CD EBPW@K> K@?@AV?’K UPIU>P?’>E IW WABIP’?>YE?PBK?BP>D V??P’@Y， @CD Z# +$ YDIU>D L’ETB?= I]’D> BCD>P ［/］ /IBPC@A IW 9@?@AVE’E， （,-#） 31 2 ： P>DBK’C* >C[’PICT>C? . ,000， 3N . ［,3］ ^. ). 5@TT>E. !’ETB?= L@E>D I]’D> >A>K?PIAV?>EYE?PBK?BP> @CD ’IC’K ［/］ ,000， ,0： KICDBK?’[’?V . /IBPC@A IW ?=> 8BPIU>@C K>P@T’K EIK’>?V， ,-1, 2 ,-#N . ［,4］ R. ;. ??， ). 5@TT>E， X=@C*. >? @A. 9=@P@K?>P\@?’IC IW ^. ". F+3 YO# +$ YDIU>D L’ETB?= I]’D>E LV ]YP@V D’WWP@K?’IC @CD PIT@C ［/］ ： EU>K?PIEKIUV . 5IA’D 5?@?> 6IC’KE， （,,3 2 ,,$）N3, 2 N3- . ,00-， ［,$］ R. ‘@W’A>G. [IA?@TT>?PV +C !69aO+_. ,1 T’KPIE@TUA>E /］ 5IA’D ［ . ： 5?@?> 6CI’KE， （,,3 2 ,,$）N#3 2 N#0 . ,00-， ［,N］ "@C=@’ 7B， ). 5@TT>E， ;. ??， @A. Z=@E> E?@L’A’?V IW ^. R. >? ［ . （,,M） ： L’ETB?= A>@D @C?’TICV I]’D> /］ 5IA’D 5?@?> AIC’KE， ,000， #0, 2 #00 . ［,M］ 5=@IJC X=@， /’*B’ 9=>C*， &’B， @A. 8A>K?P’K@A UPIU>P?’>E IW UBP> "@C >? ［ . @CD 5PYDIU>D !’# ;A4 +0 K>P@T’KE/］ 5IA’D 5?@?> AIC’KE， #113， （,$N）,0M 2 #11 . ： ［,-］ ， B?PIC ［ . EK@??>P’C* E?BDV IW ?=> E?PBK?BP> IW A’?=’BT L’ETB?= I]’D> *A@EE /］ ： #11#， /IBPC@A IW ^ICY9PVE?@AA’C> 5IA’DE， （#0M）M3 2 -3 . ［,0］ 5B*’TI?I， ^@IG’. aA?P@WE? IU?’K@A EJ’?K=>E @CD J@[>A>C*?= D’[’E’IC （ ［ . TBA?’UA>]’C* F7)） @TUA’W’>PE L@E>D IC L’ETB?= ]’D> *A@EE>E /］ /IBPC@A IW ?=> @T>P’@KC 9>P@T’K 5IK’>?V， #11#，（$）,1-3 2 ,1-- . -$ ： ［#1］ 5. ‘Bb’J@P@， 5B\BG’， 5B*’TI?I， @A. <:\ IU?’K@A EJ’?K=’C* ’C <. ^. >? ［ . *A@EE>E KIC?@’C’C* L’ETB?= I]’D> /］ /IBPC@A IW ^ICY9PVE?@AA’C> ： 5IA’DE， （#$0）,,N 2 ,#1 . ,000， ［#,］ 5B， F>’Y‘@C*. "B@C， :E’@IYGB@C. :’*= P>WP@K?’[> ’CD>] IP*@C’K( ’CIP*@C’K =VLP’D T@?>P’@AE UP>U@P@>D WPIT UIAVT>P’\@LA> ?’?@C’BT( L’ETB?= T>?=@KPVA >?=I]’D>， ZIAVT>P ZP>UP’C? IW ;T>P’@KC 9=>T’K@A 5IK’>?V， #111， $M4 2 $M$ . 4,,： ［##
］ RIA’E， Z. &>@DYL’ETB?=Y*@AA’BT I]’D> *A@EE>E WIP IU?I>A>K?PIC’KE 8. ［ . @CD IU?’K@A W’L>P ?>K=C’KE /］ <=> 6C?>PC@?’IC@A 5IK’>?V WIP +U?’K@A 8C*’C>>P’C*， #111， 4#30： 2 #$ . #3 ［#3］ ^. )@==>’， :. :. cBIC， ;I?@， @A. ‘’I@?Y\IC> KPVK?@A RPIJ?= 7. /. >? IW !’,# R>+#1 ’C @ T’KPI*P@[’?V >C[’PICT>C?［/］ /IBPC@A IW 9PVE?@A . ： *PIJ?=， （,-1）,1$ 2 ,,# . ,00M， ［#4］ :>AAJ’* :， &’>L>P? /， !I=@?V &. &’C>@P IU?’K@A UPIU>P?’>E IW ?=> ［/］ /IBPC@A IW ;UUA’>D Z=VE’KE， TICIKA’C’K L’ETB?= LIP@?> !’!3 +N . #111， #41 2 #44 . --： ［#$］ Z. ;LPT@C， 5>DT’DBLEGV， 5?P>bK， @A. :>@? K@U@K’?V IW I]’D> 7. ;. >? ［/］ <=>PTIK=’T’K@ ;K?@， （3） , 2 . #11#， ： ’C ?=> !’# +3 Y9@+ EVE?>T M. ［#N］ 陈宏生 . 高温超导线材及其强电应用研发与产业发展状况 ［/］新材料产业， （,）,$ 2 ,0 . . #11#， ： ［#M］ )@CB>A 7. F’ADL>P*>P， )@P>G )@K’>b>JEG’， /@CY7’>PG RPBCJ@AD?，>? ［ . @A. 5IAY*>A L’ETB?=YTIAVLD>CBTY?’?@C’BT T’]>D I]’D>E /］ ;UUA’>D ： 9@?@VE’E ;， （,,M0）,-0 2 #1# . ,000， ［#-］ 洪良伟， 赵凤起， 刘剑洪， . 纳米 ZL+ 和 !’# +3 粉的制备及 等 对推进剂燃烧性能的影响 ［/］火炸药学报， （3）M 2 0 . . #11,， ：
； 三类是燃速催化剂， 氧化铋正在逐步取代氧化
铅， 成为固体推进剂中重要的催化剂。因为氧化铅有毒， 对 工作人员和环境有着直接或间接的危害， 另外由于其在发 动机排气中产生烟雾， 对制导不利， 而氧化铋正是一种毒性 低、 烟雾少的生态安全材料， 前苏联就已成功应用氧化铋取
［#-］ 代氧化铅作为燃速催化剂 。目前， 纳米氧化铋在提高推
进剂的燃速， 降低压强指数等方面的作用正在研究之中。
!
结
语
氧化铋作为一种先进粉体材料， 除了在电子陶瓷粉体 材料、 电解质材料、 光电材料、 高温超导材料、 催化剂等方面 应用以外， 在其他方面， 在核废物吸收材料、 如， 显像管荫罩 涂层、 无毒烟花等方面都有良好的应用前景。随着氧化铋 应用研究的不断深入和人们绿色环保意识的不断加强， 氧 化铋的应用将更为广阔。我们应该充分利用铋资料优势， 进一步加大氧化铋的应用研究力度， 不断开发其新的应用 领域， 为提升我国传统产业和提高相关材料性能做出积极 的贡献。
参
（ ： ,000，,,）,1 2 ,3 .
考
文
献
［ , ］ 任柏峰 . 我国铋工业发展现 状及 对策 ［/］ 世 界有 色金 属， . ［ # ］ 彭容秋 . 有色金属提取冶金手册 ［)］ 北京： 冶金工业出版 . 社， ,00#， 2 4#- . 4#3 ［ 3 ］ 56789: 5. ;. <=> )>?@A !BAA>?’C @CD )>?@AE F>>G HBI?@?’ICE. JJJ. E’D>K=. L>， #11, 年 0 月 #$
日 . ［ 4 ］ 金属时评编辑部 . 日本铋的生产与消费 ［/］ 金属时评， . ,003， ： （,4-,）,4- 2 ,$1 . ［ $ ］ 国家有色金属工业局 . 有色金属工业 “十五” 科技发展计划， #11,： 2 ,M . ,, ［ N ］ 张立德 . 我国纳米材料技术应用的现状和产业化的机遇 ［/］ . 材料导报， #11,，（M）3 2 $ . ,$ ： ［ M ］ 霍振武 . 日本的电子陶瓷工业 ［/］ 新材料产业， （4） #1 ： . #11# 2 ## . ［ - ］ O@C’@ 9. 7> 5IBE@， )@PK’I Q. )IP>AA’， QB?= :. R. S’T’C@T’， 9ITLBE?’IC UPIK>EE ’C ?=> EVC?=>E’E IW XC+Y!’# +3［ /］ 9>P@T’KE . 6C?>PC@?’IC@A #111， $N, 2 $N4 . #N： ［0 ］ +. Z. <=@GBP， 7>[>CDP@ SBT@P， +T Z@PG@E=， >? @A. 8A>K?P’K@A K=@P@K?>P’\@?’IC IW E?PIC?’BT ?’?@C@?> LIPIE’A’K@?> *A@EE K>P@T’KE EVE?>T J’?= L’ETB?= I]’D> @DD’?’IC BE’C* ’TU>D@CK> EU>K?PIEKIUV ［/］ )@?>P’@AE 9=>T’E?PV @CD Z=VE’KE #113， M$, 2 M$0 . . M-： ［,1］ 5\B =J>> ^*. /. ). _B>， /I=C F@C*. :’*=? ?>TU>P@?BP> U’>\I>A>K?P’K E?PIC?’BT L’ETB?= ?’?@C@?> WPIT T>K=@C’K@A @K?’[@?’IC IW T’]>D I]’D>E ［/］ )@?>P’@AE 9=>T’E?PV @CD Z=VE’KE #11#， ,3, 2 ,3$ . . M$： ［,,］ 郭文宇， 岳振星， 周济 . !’# +3 对自燃烧法合成 ^’XC9B 铁氧体
万方数据
氧化铋的应用研究进展
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 李卫， 周科朝， 杨华 中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南,长沙,410083 材料科学与工程学报 JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING 2004，22(1) 19次
参考文献(28条) 1.任柏峰 我国铋工业发展现状及对策 1999(11) 2.彭容秋 有色金属提取冶金手册 1992 3.SIDECH S A The Metal Bulletin and Metals Week quotations 2001 4.《金属时评》编辑部 日本铋的生产与消费 1993(1481) 5.国家有色金属工业局 有色金属工业"十五"科技发展计划 2001 6.张立德 我国纳米材料技术应用的现状和产业化的机遇[期刊论文]-材料导报 2001(07) 7.霍振武 日本的电子陶瓷工业 2002(04) 8.Vania C De Sousa.Marcio R.Morelli.Ruth H.G.Kiminami Combustion process in the synthesis of ZnOBi2O3 2000 9.O P Thakur.Devendra Kumar.Om Parkash Electrical characterization of strontium titanate borosilicate glass ceramics system with bismuth oxide addition using impedance spectroscopy 2003 10.Szu hwee Ng.J.M.Xue.John Wang Hight temperature piezoelectric strontium bismuth titanate from mechanical activation of mixed oxides 2002 11.郭文宇.岳振星.周济 Bi2O3对自燃烧法合成NiZnCu铁氧体的显微结构与性能的影响[期刊论文]-压电与声光 2001(05) 12.Y Zeng.Y S Lin Stability and surface catalytic properties of fluorite-structured yttria-, and P2O5-doped bismuth oxide under reducing environment 1999(182) 13.N M Sammes Bismuth based oxide electrolytes-structure and ionic conductivity 1999 14
.G A Tompsett.N.M.Sammes.Y.Zhang Characterzation of WO3-V2O5-doped bismuth oxides by x-ray diffraction and roman spectroscopy 1998(113-115) 15.G Fafilek voltammetry On BICUVOX. 10 microsamples 1998(113-115) 16.Yanhai Du.N.M.Sammes.G.A.Tompsett Phase stability of bismuth lead antimony oxide 1999(117) 17.Shaown Zha.Jigui Cheng.Yan Liu Electrical properties of pure and Sr-doped Bi2Al4O9 ceramics 2003(156) 18.Tomohiro Watanabe.Tokuro Nanba.Yoshinari Miura X-ray neutron scattering study of the structure of lithium bismuth oxide glass 2002(297) 19.Sugimoto Naoki Ultrafst optical switches and wavelength division multiplexing(WDM)amplifiers based on bismuth xide glasses 2002(05) 20.S Fujiwara.T.Suzuki.N.Sugimoto THz optical switching in glasses containing bismuth oxide 1999(259)
21.Su Wei-Fang.Yuan,Hsiao-kuan High refractive index organic/inorganic hybrid materials preparaed from polymerizable titanium/bismuth methacryl ethoxide 2000 22.Golis E P Lead-bismuth-gallium oxide glasses for optoelectronics and optical fiber technics 2000 23.N Mahhei.D H H Quon.J Aota Fioat-zone cryctal Growth of Bi12GeO20 in a microgravity environment 1997(180) 24.Hellwig H.Liebert J.Bohaty L Linear optical properties of the monoclinic bismuth borate BiB3O6 2000 25.P Abrman.D.Sedmidubsky.A.Strejc Heat capacity of oxide in the Bi2O3-CaO system 2002(03) 26.陈宏生 高温超导线材及其强电应用研发与产业发展状况 2002(01) 27.Manuel D Wildberger.Marek Maciejewski.Jan-Dierk Grunwaldt Sol-gel bismuth-molybdenum-titanium mixed oxides 1999(1179) 28.洪良伟.赵凤起.刘剑洪 纳米PbO和Bi2O3粉的制备及对推进剂燃烧性能的影响[期刊论文]-火炸药学报 2001(03)
相似文献(10条) 1.学位论文 胡汉祥 蒸气氧化法制备纳米氧化铋及数值模拟 2007
氧化铋在高温超导材料、光电材料、电子陶瓷材料、催化剂、固体电解质材料等方面有广泛的应用，其应用效果与氧化铋的晶型、粒度大小、粒 度分布、表面状态及形貌有着密切的关系。在众多纳米材料的制备方法中，通过气相冷凝的方式制备纳米材料的一类方法，因其制备的纳米粉体产品 纯度高，表面清洁，粒度可控，结晶组织好，而倍受青睐。在已开发的用于氧化铋制备的这类方法中，多数因设备投资大，生产成本较高制约了它们 的应用与发展。因此，研究一种低成本、高效率并且具有产业化前景制备高品质纳米氧化铋的新方法，具有十分重要的意义。本课题针对上述研究现 状，采用蒸气氧化法(一种设备投资小、生产成本低的方法)制备了氧化铋纳米粉体材料，并在对氧化铋粒子形成机理的理论分析的基础上建立了数值 模型，对氧化铋的形成过程进行了模拟。通过这些工作以期加深对蒸气氧化法制备氧化铋过程特点的认识，并为今后设备的设计与开发创造必要的条 件。本工作所取得
的主要成果如下： (1)热力学计算与铋蒸发过程的实验研究表明，在铋熔体与铋蒸气共存的系统中通入空气时，铋蒸气与铋熔体都能发生氧化反应生成氧化铋。铋 熔体发生氧化反应生成的氧化铋浮于铋熔体的表面，阻断了铋的继续蒸发，使铋蒸气与氧气的反应无法继续进行，铋蒸气氧化法制备氧化铋粉体无法 实现。本课题通过在铋熔体中加入还原剂，消除了这种不利影响，保证了铋连续地蒸发、氧化，实现了氧化铋粉体的连续制备。与以往的研究相比 ，这种方法对加热设备的要求大大降低，只需要常规的电阻丝加热方式即可实现氧化铋的制备。 (2)在电阻丝供热的管式反应器中，采用铋蒸气氧化法直接制备了室温稳定的纯β-相和纯δ-相纳米氧化铋粉体。SEM图像表明粒子为球形。用 XRD测定的平均粒径为14.6～44.2nm；用激光粒度分析仪测定的粒度平均粒径大小为62～69nm，标准差(GSD)为1.42～1.64。用DTA对制备的δBi2O3的热稳定性进行考察时发现，在313℃以下，δ-Bi2O3能稳定存在，当温度高于313℃时，δ-相开始向γ-相转变。用XRD考察了粒子粒度大小、 结晶形态与制备条件间的关系，结果表明：粒子的大小随载气流量的增加、体系中氧含量的增加、系统温度的提高而增大；当使用一定的方法(如 ：加大真空泵的抽气速度，减小反应舟离炉子出口的距离)使粒子在反应器内停留时间减少时，有利于生成δ-Bi2O3.(3)在用蒸气氧化法制备氧化铋 时，由于还原剂参与了化学反应，当载气中氧含量大于50％时，产品中除生成β-Bi2O3还含有碳酸氧铋。当载气中氧含量增加时，产品中碳酸氧铋的 含量增加，在氧气含量达到100％，产品基本上是纯的碳酸氧铋。碳酸氧铋为树支状，其宽度为纳米级。将碳酸氧铋在空气气氛中，在550℃煅烧5小 时以上，可制备出棒状的纳米α-Bi2O3粉体。这也是首次通过气相方法制备了非球形纳米氧化铋。 (4)对铋氧化动力学的研究发现，在现有的实验条件下，气相中所发生的氧化过程为铋蒸气与氧气的均相氧化过程，无氧气与铋粒子(固体或液滴 )的多相氧化反应发生。利用重量法测定了铋氧化动力学，得出了铋蒸气氧化生成氧化铋的速率为：1/AdmBi2O3/dt=(-3.25912+0.000749T)Po2(5) 铋蒸气氧化法制备氧化铋过程的数值模拟结果表明，氧化铋粒子的成核与凝并过程都发生在很短的时间内，较小的空间范围内，因此，所得粒子 的大小受流体下游冷却系统的影响较小。在这个制备系统中，氧化铋粒子的数值浓度较低，易生成粒度较小的粒子。在反应舟区流体的径向速度较大 ，在炉子出口处，热迁移速度较大，氧化铋有可能在这两个地方向反应器壁沉积，造
成产品产率降低。数值模拟的轴线温度分布与实验结果较好一致 ；数值模拟不同制备温度下氧化铋粒度大小与实验结果基本一致。
2.学位论文 潘传艺 超细氧化铋的可控制备及其光催化性能研究 2007
探索新型的制备技术，发展对超细(纳米)粉体的可控制备方法，是当前超细粉体研究的热点。铋是一种安全的绿色重金属，而氧化铋超细粉体则 以其优越的光、电、磁性能在众多领域获得广泛应用。我国铋资源丰富，发展氧化铋超细粉体的可控制备技术，在提升铋资源的价值及促进氧化铋粉 体的应用等方面，具有战略意义。 本论文尝试将嵌段共聚物模板法、高分子网络凝胶法、TX100/异丙醇/坏己烷/水溶液微乳液体系引入超细氧化铋的制备，探索氧化铋粉体的可控 制备技术，利用17EM、TG-DSC、XRD、FTIR、UV-Vis等表征手段，对各制备工艺的主要影响因素进行了分析及可控制备反应机理进行了初步探讨。同 时，对超细氧化铋粉体的光催化性能进行了研究。 选择合成降冰片烯双亲嵌段共聚物作为反应模板，制备降冰片烯嵌段共聚物-Bi2O3团簇，得到平均粒度大小为10 nm的Bi2O3团簇。嵌段共聚物中 的氯化铋在经过溶剂化、碱洗和水沈等步骤后，生成了Bi2O3纳米团簇；对降冰片烯嵌段共聚物的合成机理以及降冰片烯双亲嵌段共聚物中Bi2O3纳米 团簇的生成机理进行了探讨。 采用柠檬酸、丙烯酰胺、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺的高分子网络凝胶体系，制备出粒径在30nm至70nm范围内可控的Bi2O3纳米粉体。研究结果表 明，产物Bi2O3粒径与硝酸铋溶液的起始浓度在一定浓度范围内成线形正比关系。说明通过选择合适的制备条件，可以实现对Bi2O3纳米粉体的可控制 备。 绘制了TX-100/异丙醇．环己烷．硝酸铋和TX．100/异丙醇．环己烷．氨水两个微乳液体系三元相图，并用于指导纳米Bi2O3粉体的制备。通过采 用TX-100/异丙醇/环己烷/水溶液的W/O微乳液体系，成功制备出粒径大小在100nm左右的Bi2O3纳米粒子。
本文对氨沉淀法控制性地制备平均粒径为1.51xm的Bi2O3超细粉体的工艺条件进行了研究，获得的工艺条件为：采用0.5moll/L Bi(NO3)3溶液和 2.5mol/lNH3.H2O浓度为原材料，NH3.H2O滴加速度为．5mL/min，搅拌速度1200r/min，控制反应结束pH值为9.0，超声分散15min，80℃真空干燥 1h，前驱体560℃煅烧2.5h。并且产物为单斜晶型α-Bi2O3，粒度均匀，颗粒形貌为类椭圆状。 在可见光条件下，对氧化铋超细粉体催化甲基橙溶液降解的催化性能进行了研究，结果表明，使用的平均粒径大小71.8 nm的Bi2O3粒子作为光催 化剂，在90min内，甲基橙的降解率达到91.22％。同时，对年产50吨氧化铋超细粉体的工艺流
程进行设计，通过对化学过程的物料衡算与能量衡算进 行模拟，选择合适的反应装置设备，确定具体生产操作规程，提出安全防护等方面的要求，并对项目投资作经济评估和可行性分析，为超细氧化铋的 工业化生产提供指导。
3.期刊论文 倪天增.罗冬冬.范力仁.崔莹 纳米氧化铋的制备及应用 -中南民族大学学报(自然科学版) 2004,23(1)
综述了纳米氧化铋的发展研究现状,并介绍了近年来发展起来的几种纳米氧化铋的制备方法(如固相反应法、沉淀法、水解法、溶胶-凝胶法、喷 雾燃烧法、微乳液法、多羟基醇法等)及纳米氧化铋的电子功能材料、燃速催化剂、光催化降解材料、光学材料、医用复合材料、防辐射材料等主要 应用.
4.期刊论文 张惠爱.姜秀艳.石小田.ZHANG Hui-ai.JIANG Xiu-yan.SHI Xiao-tian 聚乙烯醇-氧化铋人体血管 3D可视化 -中国临床解剖学杂志2010,28(5)
目的 探索应用新型血管造影剂氧化铋与新载体聚乙烯醇水溶胶,配制为管道填充剂对人体血管进行灌注,经CT扫描后进行血管3D可视化研究.方法 1.以1.5、2.0、2.5、3.0g氧化铋分别与10%的聚乙烯醇水溶胶10ml配制成填充材料,做成10ml注射器棒状铸件CT扫描,筛选最佳氧化铋浓度;2.采用最 佳氧化铋浓度填充剂进行新鲜尸体血管灌注,X线摄影,CT扫描,Mimics10.01或3d-Doctor软件进行血管三维重建.结果 以最佳浓度0.25g/ml氧化铋-聚 乙烯醇填充剂灌注的血管标本,X线摄影下标本动脉血管显影清晰,细小血管也充分显示;CT连续扫描断面图像血管显影均匀,三维重建所得图像清晰,管 道饱满,边缘连续平滑,无齿状伪影.结论 聚乙烯醇-氧化铋填充剂是一种理想的适用于人体血管3D可视化研究的新型材料.
5.期刊论文 马挺.应锡璋.Ma Ting.Ying Xizhang 超细改性Bi2O3的制备及其在抗血栓医用聚氨酯材料中的应用 -上海交通大学学报1999(2)
聚氨酯-肝素接枝共聚物是具有抗血栓功能的医用材料,可用于制备介入导管,但导管的薄壁内必需填充不透X射线的氧化铋粉末.氧化铋粉末经超 细化和改性化干法处理,制成粒径d50=0.35 μm,≤5 μm(97%)的超细粉末.经氰基丙烯酸甲酯改性剂处理,得到聚氨酯-氧化铋超细粉的匀相溶液;浸渍 -旋转-烘干得超细改性氧化铋补强的聚氨酯管;低温等离子体接枝肝素处理,完成了供血液相容性检测用的抗血栓接枝管.全血凝固时间指标测试表明 ,抗血栓接枝管48 h以上仍未在管壁有凝血.切开接枝管,用扫描电镜对其内壁作放大104倍检查,管壁未见血栓痕迹.
6.学位论文 郑富林 电沉积制备纳米结构氧化铋、钼酸铋及其性质表征 2009
纳米材料是当今新材料研究领域中对未来经济和社会发展有着重要影响、最富有
活力的研究对象，也是纳米科技中最接近应用、最活跃的重要组 成部分。纳米尺度下所具有的诸多性能，如小尺寸效应、量子尺寸效应以及表面效应等会对低维纳米材料的性能产生重要影响，同时会在低维纳米体 系中实现比常规材料更为优越的电、光、磁和机械性能。近年来，对纳米材料的研究取得了巨大的进步，但仍有很多问题需要解决，也充满了机遇。 目前，如何采用有效的制备方法合成纳米材料并对其微结构和有关性能进行研究是不少研究人员关注的问题。本文旨在采用电沉积的方法，制备具有 新型纳米结构的氧化铋和钼酸铋。 氧化铋具有α、β、γ、δ多种物相，具有多种晶体结构，具有广泛的用途。其主要应用领域是电子陶瓷粉体材料、光电材料、电解质材料、高 温超导材料、催化剂。钼酸铋是铋钼催化剂的重要组成，其可以催化降解水中的难分解的有机污染物，如罗丹明、甲基橙等。与传统的光催化剂二氧 化钛相比，钼酸铋的能带间隙位于可见光区域，可吸收可见光的能量，这使得其有很好的应用前景。 目前，国内外研究者对纳米氧化铋、纳米钼酸铋的制备展开了广泛的研究。但各种方法均存在合成条件复杂、不易控制等问题。本文采用电化学 沉积、热处理的方法成功地制备了Bi2O3六边形纳米片和特殊结构的纳米带；以及一维钼酸铋纳米线。这种方法设备简单，易于操作，反应速度快 ，反应条件温和，为其他纳米材料的合成提供了一种新的途径。 本文还研究了不同沉积电位、不同的沉积电流密度、不同添加剂等对Bi2O3纳米片和纳米带生长的影响，并初步探讨了Bi2O3纳米材料作为电化学 超级电容器的电极材料的电容性质。 对于体系0.005 M Bi(NO3)3+1 M HNO3，恒电位电沉积不能得到氧化铋纳米片，由于沉积的的电流密度过小，只能得到无规则的颗粒状，其尺寸 在微米级别；电流密度对沉积的膜的形貌有很大的影响，沉积电流密度太小，得到的为大颗粒状的氧化铋，沉积电流密度太大，得到的为树枝状的氧 化铋；添加剂的并不能改善氧化铋纳米片的形貌。结果表明，在-1.5 mA·cm—2下，无需加入任何添加剂，室温下沉积可以得到规则的六边形氧化铋 纳米片。所得的氧化铋纳米片为多晶相。 对于体系0.005 M Bi(NO3)3+0.05 M Na2EDTA+0.1 M蔗糖，电沉积参数如沉积电位、电流密度、电解质浓度等对电沉积膜的形貌有重要的影响。 电流密度过大易形成支状的氧化铋，过小则易得到颗粒状的氧化铋固体；沉积电位过正不利于纳米带的形成；电解质浓度过小易得到颗粒状的氧化铋 ，过大则沉积出无规则的颗粒和片状以及带状结构。结果表明：
体系0.005 M Bi(NO3)3+0.05 M Na2EDTA+0.1 M蔗糖，在-1.5mA·cm—2下，恒电流沉 积得到由纳米棒组成的纳米带结构氧化铋。X射线粉末衍射及电子衍射测试表明说合成的为单晶氧化铋。 电容测试表明，多晶相纳米氧化铋的电容显示出较好的电容性质，其比电容值为：0.039 F·cm—2和54 F.g-1，并且有较好的循环寿命。而单晶 的氧化铋纳米带没有特别明显的电容特性。 电沉积法制备纳米颗粒状的氧化铋和氧化钼前驱物，热处理后得到钼酸铋的纳米线，纳米线的长度约为20μm，宽度约100 nm。电镜观察得到钼 酸铋纳米线是从前驱物纳米球中长出，然后往两边生长。通过差热分析和电子能谱分析初步提出氧化钼催化的生长机理。所制备的钼酸铋纳米线的能 带间隙为2.73 eV，位于可见光区域。
7.学位论文 吕伟 氧化锌 氧化铈 氮化镓和氧化铋等纳米材料的制备及其性能研究 2006
本论文工作主要采用水热法和气相沉积法制备ZnO、CeO2、GaN和Bi2O3等纳米材料，采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜、透射电镜、拉曼散射光谱 仪、傅立叶变换红外光谱仪及紫外光谱仪等分析测试手段进行分析，并对其形貌特征、微结构、部分物理性质和机理进行了系统的研究，研究分析了 工艺条件、制备方法等对ZnO、CeO2、GaN和Bi2O3纳米结构的影响。主要研究结果如下： 氧化锌作为代表性第三代宽带隙半导体材料，对其纳米材料的研究引起研究人员的广泛关注。论文采用水热法，以ZnCl2和NaOH为原料得到 [Zn(OH)4]2-溶液，以此溶液为前驱体，在不同的原料比和反应条件下制备出了一系列的一维纳米材料——ZnO纳米棒。用扫描电镜对其形貌对比分析 ，用透射电镜对其微结构进行了表征，表明所制备的一维纳米材料是六方单晶氧化锌纳米棒。研究分析了添加剂PEG对ZnO纳米晶的析出、生长速率和 成长形态等特征的影响机理，PEG分子吸附Zn2+阳离子，使表面电荷密度增加、表面张力降低、成核能垒降低从而提高ZnO纳米晶析出与生长速率 ，PEG对ZnO晶体生长取向的诱导作用和成长形态特征有重要影响。研究了水热反应中的溶液环境对粒子形态和尺寸的影响情况，醇—水的环境可以控 制ZnO42-从液相到晶体表面的释放速度，得到形态均匀的纳米棒。 纳米稀土氧化物CeO2是一种用途极广的新型功能材料，在整个稀土的应用中占举足轻重的地位，其应用开发前景十分广阔。以水、乙醇和乙二胺 为溶剂用水热法制备了单晶CeO2纳米棒。利用XRD和SAED进行了物相分析，利用高分辨透射电镜进行了形貌分析，结果表明所得到的CeO2纳米棒为立 方萤石结构且CeO2纳米棒粒径分布窄，比较均匀，表面光滑。研究了溶剂乙醇和乙
二胺的共同作用对反应产物CeO2纳米棒的生长速率、粒径分布等方 面的影响，在乙醇和乙二胺的共同作用下可加速CeO2纳米棒的生长，并得到粒径均匀、分布窄的纳米棒；否则，得到的纳米棒短小且粒径分布较宽。 研究发现，少量的阳离子表面活性剂CTAB作助剂对CeO2纳米晶的成核速度和粒径的分布也有重要影响。 利用气相沉积法，使氧化镓粉末与氨气反应，在LaAlO3或Si衬底上制备出大量的GaN纳米线、纳米带和纳米棱棒。应用扫描电镜对这些GaN纳米结
构的形貌特征进行了观察，通过XRD和EDX测试表明这些纳米材料的物相是六方GaN，应用透射电镜对这些纳米结构的微结构进行了分析，结果表明所 制备的GaN纳米材料为单晶。对所制备氮化镓纳米材料的拉曼散射光谱进行了测试分析，A1(LO)或E1(TO)峰位出现了不同程度的蓝移或红移现象，表 现出一定程度的尺寸效应。在制备过程中，我们发现制备过程中采用衬底的种类或其晶体结构会对所制备纳米结构的形貌产生影响。当采用两端开口 的石英舟时，衬底附近的氮化镓气体的过饱和度相对较低，易于形成径向尺寸极小的一维纳米结构(如纳米线)；当采用两端半封口的石英舟时，衬底 附近氮化镓气体的过饱和度明显高于采用两端开口的石英舟，易于形成宽度尺寸相对较大的准一维纳米结构(如纳米带)，分析了不同衬底种类、不同 工艺条件对所制备纳米结构形貌的影响原因。 氧化铋具有α、β、γ、δ多种物相，具有多种晶体结构。其主要应用领域是电子陶瓷粉体材料、光电材料、电解质材料、高温超导材料、催化 剂，具有广泛的用途。目前对氧化铋纳米结构的研究甚少，远远落后于对氧化锌、氧化镓、氧化锡等氧化物纳米材料的研究。文中用物理气相沉积法 ，通过调整硅衬底为竖放等工艺条件，在氩气和氧气气氛下，在较高的温度下(1050℃)，恒温2-5分钟，制备出片状氧化铋纳米结构。通过高分辨透 射电镜分析和扫描电镜观察表明，片状纳米材料由氧化铋组成且所制备的Bi2O3片状纳米结构是单晶。通过对比实验，我们发现，硅衬底的放置方式 和放置位置对增大氧化铋纳米材料的沉积量起着至关重要的作用，并且初步分析探讨了这种影响机理。 本研究发展和完善了氧化物及氮化物纳米材料体系，为其它纳米材料的制备提供了借鉴，将为纳米材料的开发和应用提供理论指导和参考依据。
8.期刊论文 吴文伟.赖水彬.苏鹏.廖森.孙建华.黄雯静.WU https://www.doczj.com/doc/d04903479.html,I Shui-bin.SU Peng.LIAO Sen.SUN Jian-hua.HUANG Wen-jing 液相转化法从氯氧化铋制备纳米氧化铋及其前驱体的热解行为 -应用化工2006,35(5)
氯氧化铋经碳酸钠溶液
二次脱氯转型后得到氧化铋前驱体碳酸氧铋,将其烘干,进行热解,即得氧化铋产品.考察了Na2CO3用量、搅拌时间、转化温 度、固液比、pH值等对脱氯的影响.采用TG/DSC、XRD和红外光谱对前驱体及其热解产品进行表征,确定最佳的热解温度.结果表明,最佳的脱氯工艺条 件为:氯氧化铋3.0 g,NaCO33.0 g,加水25mL,转化温度45℃,搅拌时间25min;最佳热解条件580℃热解2 h.在最佳工艺条件下得到的氧化铋产品平均一 次粒径约为67 nm,含氯量为0.43%.
9.学位论文 梁春梅 超细氧化铋的制备及工艺设计研究 2006
铋是一种软的、碎性重金属，在当今世界上被认为是一种最安全的金属之一，由于其绿色特性因此有着不断增长的广泛用途。我国铋资源非常丰 富，为加强优势工业产品铋的开发与利用，对铋进行深度加工，研究和开发氧化铋意义重大。氧化铋超细粉体则以其优越的光、电、磁性能在电子陶 瓷材料、光电材料、催化剂、医用复合材料、防辐射材料等领域获得了广泛的应用。 本文分别采用了液相直接沉淀法、液相均匀沉淀法和高分子网络凝胶法制备出氧化铋超细粉体，并使用TG-DSC、XRD、TEM、SEM和马尔文粒度仪 等检测手段对制备的粉体进行表征。 以硝酸铋为起始原料，氨水为沉淀剂，采用液相直接沉淀法制备了氧化铋超细粉体，详细讨论了Bi(NO<,3>)<,3>溶液起始浓度、氨水起始浓度和 滴加速度、反应温度、表面活性剂的选择等因素对Bi<,2>O<,3>超细粉体粒径和性能的影响。结果表明：当硝酸铋的起始反应浓度为0.5mol/L，氨水 的反应浓度为1.5mol/L，在50℃下水浴反应时，制备前驱体，将前驱体在560℃煅烧，制得的氧化铋超细粉体经XRD分析表明为单斜晶型αBi<,2>O<,3>且纯度高，晶粒大小为34nm。粒度分析表明产物平均粒度在2μm左右，形貌为不规则颗粒。 以硝酸铋为反应原料，利用尿素为沉淀剂，采用液相均匀沉淀法制备了氧化铋超细粉体。利用TG-DSC及XRD对所制备的Bi<,2>O<,3>超细粉体进行 了表征。TG-DSC结果表明，尿素均匀沉淀法合成的前驱体成分主要为(BiO)<,2>(CO<,3>)<,3>、Bi(OH)<,3>和BiOOH的混合物，确定最佳煅烧温度范围 为560℃～620℃。XRD分析显不：均匀沉淀法制备得到单斜晶型α-Bi<,2>O<,3>且纯度高，晶粒大小为51nm。粒度分析表明：产物平均粒度在10μm左 右，形貌为不规则颗粒。 以硝酸铋为起始原料，采用高分子网络凝胶法，制备了氧化铋超细粉体。TG-DSC分析结果表明：将前驱体样品在460℃煅烧可以获得浅黄色超细 氧化铋，XRD分析证实为单斜晶型α-Bi<,2>O<,3>且纯度高，晶粒大小为34nm。粒度分析表明粒度分布比较窄，粒径分布在30～50nm之间。 对年产50吨氧化铋超细粉体的生
产工艺流程进行了设计。选择了合适的反应设备，并确定了各主要设备的具体参数，制定了操作规程，提出安全 和环保方面的要求，并进行了初步经济评估，这不仅为氧化铋的工业化生产提供指导，也为我们制备其它的氧化物超细粉体提供了借鉴。
10.会议论文 吴广明 热氧化铋膜的形成、结构和电学性质研究 1991
该文应用热氧化技术制备了Ｂｉ＃-[2]Ｏ＃-[3]电介质膜。研究了膜氧化厚度生长规律，讨论了其热氧化机制，发现低温氧化时，以氧分子和电 子扩散氧化为主；而高温氧化时氧分子、铋原子和电子扩散氧化共存。求得铋膜热氧化的活化能为１．３ｅｖ。用ＸＲＤ分析了膜的结构。测试了其 电阻率，实验得到电导率激活能为０．４９ｅｖ。（本刊录）
引证文献(19条) 1.孙彤.高杰.穆柏春 pH值对水热合成纳米Bi2O3光催化性能的影响[期刊论文]-石油化工高等学校学报 2010(1) 2.董冀川 柠檬酸改性Bi2O3光催化材料性能的研究[期刊论文]-辽宁化工 2009(2) 3.董冀川 柠檬酸改性Bi2O3光催化材料性能的研究[期刊论文]-辽宁化工 2009(2) 4.杨丽格.周泊.陆天虹.蔡称心 稀土磷酸盐纳米发光材料的研究进展[期刊论文]-应用化学 2009(1) 5.吴昊.王继民.顾珩.程华月 真空气相燃烧合成超细氧化铋粉体的制备技术研究[期刊论文]-材料研究与应用 2008(4) 6.王厚山 Bi掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的研究[期刊论文]-佛山陶瓷 2008(6) 7.吕伟.吴莉莉.徐润春.吴佑实.盖红德.邹科 二维纳米结构——氧化铋纳米片的制备与表征[期刊论文]-山东大 学学报（工学版） 2008(1) 8.蒋琪英.陈明剑.沈娟.杨定明.钟国清 配合物LaBi(edta)(NO3)2·7H2O的水热合成、表征及热分解研究[期刊论 文]-人工晶体学报 2008(1) 9.潘传艺.李雪辉.王乐夫.王芙蓉 纳米粉体Bi2O3的软化学合成[期刊论文]-湘潭大学自然科学学报 2007(4) 10.李静平.朱振峰 铋基黄色颜料的研究现状[期刊论文]-佛山陶瓷 2007(1) 11.HE Qiu-xing.TU Wei-ping.HU Jian-qing Synthesis and characterization of bismuth-doped tin
dioxide nanometer powders[期刊论文]-中南工业大学学报（英文版） 2006(5) 12.吴文伟.赖水彬.姜求宇.廖森.苏云峰.伍朝广 由氯氧化铋直接制备纳米氧化铋[期刊论文]-有色金属 2006(3) 13.吴文伟.赖水彬.苏鹏.廖森.孙建华.黄雯静 液相转化法从氯氧化铋制备纳米氧化铋及其前驱体的热解行为[期 刊论文]-应用化工 2006(5) 14.吕伟 氧化锌 氧化铈 氮化镓和氧化铋等纳米材料的制备及其性能研究[学位论文]博士 2006 15.LI Wei Preparation and structure characteristics of nano-Bi2O3 powders with mixed crystal structure[期刊论文]-中南工业大学学报（英文版） 2005(3) 16.李卫 单分散纳米氧化铋的制备[期刊论文]
-中南大学学报（自然科学版） 2005(2) 17.吴绍华.刘春艳.刘进.兰尧中 超细Bi2O3粉体的制备研究现状[期刊论文]-中国粉体技术 2005(6) 18.李卫.黄伯云.周科朝.杨华 化学沉淀法合成纳米Bi2O3粉末[期刊论文]-功能材料 2005(2) 19.郑时路 复杂铅烟尘湿法处理新工艺研究[学位论文]硕士 2004
本文链接：https://www.doczj.com/doc/d04903479.html,/Periodical_clkxygc200401040.aspx 授权使用：(scubadiver)，授权号：a346f836-a8f8-4bab-a5d8-9ebf00dc039c 下载时间：2011年4月8日
1