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探索色彩绚烂的金属铋
关闭窗口】【浏览次数: 】【发布日期:2017-06-23 16:14】【编辑:东莞市联顺金属材料有限企业】【来源:】

铋为银白色至粉红色的金属,质脆易粉碎,铋的化学性质较稳定。铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素,但在2003年,发现了铋有极其微弱的放射性。

 

 
 

主要应用

 
 

 

工业用途

 
 

 

    铋主要用于制造易熔合金,熔点范围是47~262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的合金,用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞,一旦发生火灾时,一些水管的活塞会“自动”熔化,喷出水来。在消防和电气工业上,用作自动灭火系统和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度铸型。碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治疗皮肤损伤和肠胃病。用于制低熔合金,在消防和电气安全装置上有特殊的重要性。 在分析化学中用于检测Mn。铋可制低熔点合金,用于自动关闭器或活字合金中。

 

 

生理功能

 
 

 

    铋属微毒类。大多数化合物、特别是盐基性盐类,在消化道中难吸取。不溶于水,仅稍溶于组织液。不能经完整皮肤粘膜吸取。铋吸取后分布于身体各处,以肾最多,肝次之。大部分贮存在体内的铋,在数周以至数月内由尿排出。铋在体内的代谢与铅相似。在酸中毒时,组织可将积存的铋释放。铋与铅可互相影响。在体内,铋化合物能形成不易溶于水和稀酸的硫化铋,沉淀在组织中或栓塞在毛细血管中,发生局部溃疡,甚至坏死。硝酸铋在肠道内细菌的作用下,可还原为亚硝酸铋,吸取后引起高铁血红蛋白血症。严重慢性中毒时,由于铋多存在于肾脏,可出现严重肾炎,其中以肾小管上皮细胞的损害最重,肝亦可累及。反复经口或经其他途径慢性中毒患者可出现 “铋线”。未见吸入铋及其化合物引起的职业中毒。慢性中毒主要由含可溶性铋盐的药物所引起。静脉注射或肌肉注射可溶性铋盐,曾有引起死亡的报道。皮肤有损伤者要避免直接接触可溶性铋盐。二巯基丙磺酸钠等可作解毒剂。

 

原料上的应用

 
 

 

1
冶金添加剂

 

 

    钢中加人微量铋,可改善钢的加工性能,可锻铸铁加入微量铋,能使可锻铸铁具备类似不锈钢的性能。Cu-Bi多元合金可以取代目前饮水管件上用的含铅铜合金,成本相差不大,可解决自来水铅污染问题。CuSn3Zn8Bi2-7,合金以铋代替铅可获得相同类似的复合材料,达到类似的铸造、机械和加工性能。在铝、镁和青铜中加入铋,可改善机械加工性能和耐磨性能。

 

2
铋基低熔点

 

    易熔合金易熔合金的熔点一般在38~230℃,在熔点下不易受温度和压力的影响而发生变化。英国研究出一种无铅锡合金焊料,其成分Sn>82、Zn6.0~4.5、In约3.5、Bi约1.0。合金无毒性,适合作易于过热受损晶体管组装电路板焊接用。铋铝配制的合金作弯曲薄壁管的填充料,能保持管内壁平滑光洁,且填料可多次反复使用。铋锡合金配制的合金制作模具,用作金属薄板材的冷冲压成型,不低于钢模的温度,而且成型快,更新快,合金可多次返回使用。铋与铝、锡、镉、铟组成的一系列低熔点合金,制作电器、保险器,自动装置讯号器等。用铋锡合金子弹代替铅弹。

 

3
医药治疗

 

    铋化合物具有收敛、止泻、治疗胃肠消化不良症,次碳酸铋和次硝酸铋,次橡胶酸铋钾用于制造胃药,外科利用铋药的收敛作用来处理创伤和止血,在放射治疗中,用铋基合金代替铝为患者防止身体其他部位受到辐射制造护板,随着铋类药物的发展,现已发现某些铋类药物具有抗癌作用。

 

4
铋在阻燃剂方面的应用

 

    在阻燃剂的添加剂中,Bi203的效果比Sb203更好,而且安全无毒,燃烧时发生的烟气致死性极小,同时不影响阻燃制品的稳定性。

 

5
铋在化工中的应用

 

    铋黄颜料是钒酸铋和钼酸铋的混合体。用于取代铅、镉等颜料具有双晶面的黄色颜料,具有更好的表面抗化学腐蚀性,而且黏合力极强,色泽光亮,又不易脱落褪色,用于黄色汽车外壳最后一道工序的喷漆,黄色工业涂料,电气线圈用材的涂料,及橡胶、塑料制品印刷油墨的着色。铋盐在生产人造纤维制品的一种原料丙烯腈时,需要大量铋盐作催化剂。氧化铋,2005年日本计划用铋代替铅,用于生产汽车玻璃,这种玻璃含铅10%,生产商将用铋取代这部分铅,生产环保无铅玻璃。化学试剂、铋盐、高折光率玻璃,核工业玻璃和核反应堆燃料。氢氧化铋用在塑料中作添加剂,使产品焕发美丽的珍珠光泽,还可用于制造无铅颜料和化妆品。氯化铋用于还原燃料性的柏油、杂酚油和非干性油。

 

6
电子陶瓷

 

    含铋的电子陶瓷如锗酸铋晶体,是一种新型闪烁晶体,用于核辐射探测器,x射线层面扫描仪、电光、压电激光等器件制造;铋钙钒(石榴型铁氧体是重要的微波旋磁材料和磁包材料)、掺氧化铋的氧化锌压敏电阻,含铋的边界层高频陶瓷电容器,锡铋永磁体,钛酸铋陶瓷和粉末、硅酸铋晶体,含铋易熔玻璃等10多种材料也均开始在工业上应用。

 

7
半导体

 

    用高纯铋与碲、硒、锑等组合、拉晶的半导体元件,用于温差电偶,低温温差发电和温差制冷。用于装配空调器和电冰箱。用人工硫化铋可制造光电动设备中的光电阻,增大可见光谱区域的灵敏度。

 

9
核工业

 

    高纯铋(99.999%Bi)用于核工业堆中作载热体或冷却剂,用于防护原子裂变装置材料。

 

    这颜色可以看成是一种结构色,它其实来源于在表面形成的氧化物薄膜,在这里光会发生薄膜干涉,就像是肥皂泡那样。

 

    摄影师Fabian Oefner就是利用铋在空气中的氧化制造了色彩,他观察这些氧化物的形成,并时不时刮掉表面的一层,再观察颜色如何变化。下面,就让大家再来欣赏一些他的成果:

 

 

    怎么样,是不是很赏心悦目呢?

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