中国粉体网讯2008年的中国矿业报曾报道过一个现象：与我国钨、稀土行业表现类似，我国铋的产量和出口量虽然位居世界第一，但是由于我国铋生产、贸易和出口市场混乱，缺乏应有的自律，没有形成整体合力，产能严重过剩，恶性竞争突出，丧失了国际市场主动权和话语权。此前几年在铋价走高、精铋生产利润丰厚的刺激下，国内许多私营个体企业一哄而上，产能迅猛增大，企业数量繁多，致使我国铋行业集中度低、规模小、产品单一，市场混乱，国际竞争能力下降、br/>
不仅如此，由于铋的消费市场当时主要在国外，我国的铋行业出口的又大都是技术含量不高的初级产品，利润率并不高，间接的利益损失则更大。据了解，我国铋行业主要是以销售铋锭的形式出口，国外客户从国内购进铋锭后再加工成技术含量高的铋制品以高价销售全球，铋行业大部分利润都被外商赚取、/p>
铋到底是一种怎样的金属？它又有哪些重要的应用呢？
据上海理工大学铋科学研究中心主任、中国有色金属工业协会稀散金属分会理事缪煜清教授介绍，铋（bismuth）是一种金属元素，元素符号是Bi，原子序数是83，在元素周期表中位于第六周期第五主族，是元素周期表中的最后一个稳定元素。它和铅一样，属于重金属，但不一样的是，它的单质和化合物常常低毒或无毒，很多时候，毒性甚至低于食用盐NaCl，这一点使得铋成为公认的绿色金属元素、/p>
铋的原子序数大，相对原子质量大（208.98），能够衰减、屏蔽X射线或γ辐射，可用于医学成像中的造影或防护。利用铋基纳米单质、复合物或者化合物的成像性、药物性、载药性、荧光、光声和光热等特性，可以实现对肿瘤部位的多模态诊断与治疗，如CT成像、荧光成像、光声、光热治疗、放射治疗、光动力治疗等，从而提高癌症诊断和治疗的准确性和高效性、/p>
铋的密度很大?.8 g/cm3），大约是铅密度?1.3 g/cm3）的86.7%。在很多场合，常常用于铅的替代品，加拿大用绿色的铋代替有毒的铅来制作猎枪子弹。世界各国对有毒铅的限制使用，进一步扩大了铋的应用，使世界上铋消费量增加约25%、/p>
铋的熔点很低?71.4℃），沸点很高（1564℃），很容易冶炼生产，在焊料、电熔断器和自动喷水灭火系统等方面有着重要的应用。和铅、锡、锑、铟等金属组成的铋易熔合金，熔点甚至低达47℃，可以用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞。一旦发生火灾，活塞受热熔化，自动喷水灭火、/p>
铋金属是为数不多的冷胀热缩材料，液相铋的密度比固相铋的密度大，固化时体积会膨胀3.3%左右，这一特点与锑、锗、硅、镓相似，可用于对边缘清晰度有较高要求的精密铸造。在凝固过程中，铋的膨胀补偿了合金中同时存在的其他金属成分的收缩，导致体积不会有显著的变化、/p>
铋的导热系数几乎最低、霍尔系数最高，可以提高热电材料的性能，而且它质地柔软，可用于能够与皮肤紧密贴合的柔性可穿戴设备。将铋沉积到聚酰亚胺和聚二醚酮的聚合材料上可以制备超薄柔性的铋霍尔传感器。该传感器可以弯曲在手指或手腕上并且不损失磁性或电学性能，实现可穿戴型电子产品装置。铋基柔性可穿戴设备有望应用在电子皮肤、可穿戴生理监测治疗装置、柔性导电织物、薄膜晶体管和透明薄膜柔性门电路等方面、/p>
铋粉（图源：株洲科能（/p>
铋是天然抗磁性最强的金属，在20℃时比磁化率?6×10-9m3/kg，可以应用于磁悬浮列车。金属铋也有较大的磁致电阻效应，有可能在磁感性材料方面形成高附加值的产品、/p>
铋也被认为是最不像金属的金属，一方面它的硬度高且脆性强，另一方面由于载流子浓度低，导电性几乎是所有金属中最低的，电阻比典型的金属大10?00倍，甚至可以把铋称之为半金属。但在接近绝对零度时，铋又会变成超导体。此外，铋的氧化物却有很高的阳离子导电性，可应用于固态氧化物燃料电池和氧传感器上、/p>
铋化合物通常很难溶，即使是铋的硝酸盐和钠盐也很难溶，甚至在硝酸溶液中也能水解产生沉淀。这种难溶性也正是它能够用于胃溃疡治疗的原因之一：即使在pH小于2的强胃酸环境下，铋盐也很容易水解为彼此交联的羟基化水合物纳米胶体，它们和胃壁之间存在很强的氢键以及静电作用，从而牢固吸附到溃疡的表面，保护受损的胃黏膜，同时杀死造成胃溃疡的罪魁祸首——幽门螺旋杆菌，达到治疗胃炎、胃病的目的、/p>
铋及其化合物、复合物很多具有良好的光和光电响应，能在紫外、可见或近红外光区被激发并表现出一定的光吸收、光致发光和光电响应，可以应用在发光材料以及光电探测器、场发射显示器、太阳能电池等领域。有机金属卤化物钙钛矿结构太阳能电池是一种以全固态钙钛矿结构作为吸光材料的太阳能电池，铋基钙钛矿太阳能电池在光吸收和光电转换方面具有良好的性能，作为铅钙钛矿太阳能电池的替代品，被誉为“光伏领域的新希望”、/p>
铋基催化材料在解决当今社会环境污染和能源短缺方面起到重要作用。研究发现，铋及其化合物、复合物在光催化、电催化、光电催化等方面表现出较高的催化活性，使许多新的应用领域如制氢和污染物降解成为可能、/p>
纯铋通常是灰白色或银白色，融化冷却形成晶体的过程会在表面生成一层超薄的氧化层Bi2O3。由于不同波长的光在入射和反射时发生变色折射，铋晶体的表面呈现出典型的彩虹色外观，可以说是美轮美奂，有时候用来制作首饰或者工艺品。作为一种绿色元素，许多铋化合物具有鲜艳的颜色，可用于化妆品或者颜料，比如氯氧化铋(BiOCl)具有独特的层状结构，显示出银白色珍珠光泽，用于眼影、发胶、指甲油等化妆品的珠光效果。铋黄颜料的基本发色成分为钒酸铋（BiVO4），对可见光中波长在550?00 nm范围的黄色区域光反射率比铅铬黄还高，其遮盖力、耐候性、耐光性、耐热性和耐化学品性都非常优异，可以直接替代有毒的铅铬黄，由钒酸铋和钼酸铋混合制得的铋黄颜料已经用于汽车颜料、/p>
长期缺少市场话语权的国内铋相关产品现在发展如何？
缪煜清教授认为，国内铋相关产品缺少市场话语权问题的关键是我们在铋相关产品上的技术创新、技术领先和技术垄断与欧美发达国家相比还有一定距离。深入开展铋科学基础理论研究、拓展铋相关产品技术研发、推动铋产业健康有序发展，对我国科技进步、资源发展以及经济建设具有重要的意义。他认为，坐拥三个第一（储量、产量、出口量）的中国，理应成为世界铋科学研究、铋产品研发、铋产业进步的领跑者和掌控者、/p>
值得注意的是，这些年国内高校和研究所对铋元素物理性质、化学性质、材料性能以及应用开发等领域的研究进入了一个全面爆发的时期，在铋配合物生物医学、铋基纳米诊疗、铋基荧光材料、铋基二维电子材料、铋基热电材料、铋基光催化材料等领域形成了诸多的研究热点并取得了重要的进展、/p>
中核集团打造出拥有自主产权的也是首座铅铋合金冷却反应堆零功率装置，是里程碑式的重大进展。未来铅铋合金反应堆不仅能服务于百万千瓦级的大型电厂还可以被设计为兆瓦级小型模块化核电源，甚至家用轿车有望装载移动式的小型核电源、/p>
3D打印技术是科技进步的重要标志，它改变了传统制造业的生产方式，成为制造业发展的新趋势。我国科学家在《science》上报道了一种热电性能优异的纳米BiSbTe合金，解决了早期铋基低熔点合金在制作热电器件时存在的热电值较低的问题。在此基础上，研究人员用Bi2Te3/Sb2Te3材料作为粘弹性热电油墨，采用挤压?D打印技术，成功打印了发电机上的热电元件。这种铋基合金熔点低、冷却快，易?D打印，制得的零件表面均匀、形状规整、/p>
铋铟锗镓等稀散金属，在现代武器探测、制导、光伏、通讯、航天与军事用途等方面发挥着不可或缺的作用，对军事信息化、国防现代化、智能化制造的影响越来越大?021年成立的中国有色金属工业协会稀散金属分会体现了国家对稀散金属战略地位和科技创新的高度重视，铋基新材料迎来了重大发展机遇、/p>
高校和研究所携手企业构筑新型产学研联盟，开发新产品、新工艺，掌握核心技术、破解卡脖子技术，通过高科技产品和技术引领市场，营造中国铋科技、铋产业在国际科技、经济和战略上的优势。科研人员相信这种“绿色”金属元素铋的巨大潜力正在不断呈现。我们也相信，中国铋，定将复兴！
参考来源：
缪煜清：日益重要的战略金属—铋，上海理工大学铋科学研究中心
王琼杰：优势铋资源缘何难有优势，中国矿业?/p>
（中国粉体网编辑整理/平安（/p>
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