铋的用途及应用领域
【简述】
- 铋具有一系列的优良特性，如比重大、熔点低、凝固时体积冷胀热缩等，尤其是铋的无毒与不致癌性使铋具有很多特殊的用途。铋广泛应用于冶金、化工 、电子、宇航 、医药等领域。
- 从消费结构来看，各国铋的消费结构各有侧重，美国铋的消费主要用于冶金添加剂、低熔点合金、焊料、弹药筒以及医药化工行业等；日本和韩国的消费主要以电子行业为主；中国铋消费仍旧是以传统领域为主。2007年国内铋锭消费行业细分：氧化铋行业40%，医药行业28%，冶金添加剂18%，铋合金及焊料13%，其他1%。2008年国内对铋锭的消费行业：氧化铋行业占66%；制药行业占27%；合金行业占7%。
【铋的主要产品及产业链】
- 国外铋产品大约有100多种，国内有50多种。目前主要的铋产品有精铋、高纯铋、铋合金、氧化铋、氯氧化铋、次硝酸铋、枸橼酸铋钾、次没食子酸铋、复方铝酸铋等。用量不大的品种有次碳酸铋、硫化铋、铋酸钠、硫酸铋、硝酸铋、硝酸铋、碘化铋钾、硝酸双氧铋、铝酸铋、酒石酸铋钾、乙基樟脑酸铋、碱式水杨酸铋、次柠檬酸铋、柠檬酸钾铋、钒酸铋、锗酸铋、硅酸铋、三氯化铋、三钾而枸橼酸铋、四苯基过氯酸铋等。
- 铋原料：含铋原料（包括废铋、铋渣、铋矿粉）、铋矿石、粗铋。
- 废铋和铋渣，含铋的原料和粗铋形态上不一样。废铋：铜烟尘，生铁冶炼高炉烟尘和炉底铅铋合金。铋渣，即钨、铜的冶炼废渣。
- 铋锭就是精铋，金属铋。
- 金属铋根据形态不同还有：铋珠，铋条，铋带，铋棒，铋型条。
【易熔合金】
- 用铋配制易熔合金是铋的主要用途之一，铋可与锑、镉、铟、镓、锡、钛等金属配制成易熔台金系列，一般合金熔点在200摄氏度以下。铋基易熔台金的主要用途可归纳如下：
- 1. 利用它的低熔点性质可制作在预定温度熔化的安垒装置、保险丝、保险润、易熔片等。也可制作低熔点焊料，如著名的伍德合金，用于透镜定位、玻璃密封、电子元件焊接等。
- 2. 利用它的熔点能准确控制的性质，在原子能反应堆中作载热体或冷却剂；用于热处理池对特殊金属材料作退火等热处理。
- 3. 含铋55%以上的合金凝固时体积有冷胀性，可用于矫正变形工件、印刷铸字。含铋48~55%的合金尺寸稳定，可用于制造低熔点台金模具，如著名的Bi～Sn模具合金用作金属薄板材(铝板、钢板)的冷冲压成型，合金模具硬度不低于钢模，可用于汽车车身外壳、油箱、水箱冷冲压工艺，具有成型快、更新快、合金可多次反复使用等优点。
- 4. 铋具有无毒和不致癌性，可在医疗领域中代替铅材舫放射线，如X光透视照相用的铅围裙、癌症放射疗法中使用的铅护板等。
- 5. 铋还有一些特殊性能，如在锡中加入0.2%的铋可防"锡疫"，能使汽车、拖拉机的镀锡联轴和水箱在寒冷气候中不开裂，罐头内镀锡层不变质。
【冶金添加剂】
- 在钢、铁、铝、青铜中添加少量铋可显著改善材料的加工性能，铋作添加剂的用量正在逐年增加，成为主要用途之一。
- 1. 在易切削钢中加入0.1-0.4％的铋，可改善钢的切削性能。当铋均匀分散在钢中时，微粒铋与切削工具接触后熔化，起润滑剂作用，并且使切屑断裂，避免过热，从而可提高切削转速。最近已大量在不锈钢中添加铋，以改善不锈钢的切削性能。这种应用将会迅速发展到其它钢种。
- 2. 在铝中添加0.2-0.6％的铋可改善铝的切削加工性能，其机理和钢类似。Al—Mg合金中添加0.2-0.4%的铋，合金在轧制时不再裂开，且增强了合金抗腐蚀抗外力的能力。
- 3. 在铜中加入铋，可用来制作耐磨合金和齿轮。
- 4. 在铸铁中加入0.002-0.005%的铋，可改善可锻铸铁的铸造性能，增加白口倾向和缩短退火时间，零件的延伸性能变优。在球墨铸铁中加入0.005%的铋可改善其抗震性和抗拉伸性。在钢铁中添加铋存在一定难度，因为在1500℃时铋已大量挥发，难以均匀地将铋渗到钢铁中去。目前国外用熔点1050℃的Bi- Mn合盘代替铋作添加剂，但铋的利用率仍仅有20%左右。
【医药行业】
- 铋的一些化合物是极好的胃药，用来治疗胃功能失调，如腹泻、结肠炎、消化性溃疡等。铋药剂具有收敛止泻、防腐作用，可吸附毒素、细菌、病毒，在肠粘膜创面形成一层薄的保护膜，使之不受食物刺激、铋药剂以无机盐次硝酸铋与 次碳酸铋为基、发展到很多有机铋化合物，如次设食子酸铋不溶于水而对发炎或易受刺激的刨面具有保护作用和轻度收敛与消毒作用；酒石酸铋钠、酒石酸铋钾是具有抗锥虫及螺旋体效力的水溶性药剂；次水扬酸馅具有油溶性，可制成油悬浊液的抗螺旋体药剂，用于治疗梅毒；胶体枸橡酸钾铋具有低毒性、疗效好的特点而获得日益广泛的使用。医药行业作为抗周期性较强的行业，对金属铋的需求一直呈现稳定增长的趋势。
【化工领域】
- 铋的化学品广泛用于半导体、超导体、阻燃剂、催化剂、颜料、化妆品、化学试剂、电镀、电池及其它方面。
- 半导体
