ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Области применения висмута и его соединений из "Химия висмутовых соединений и материалов" Висмут и его соединения известны с глубокой древности и в настоящее время широко используются в практике. По прогнозам специалистов, к 2000 г. мировое потребление висмута и его соединений составит 5—6 тыс. т в год, в том числе, % в медицине —45, в легкоплавких сплавах -20, в металлургии -15, в косметике -10, в катализаторах -5, в других областях 5. [c.9] ПОЗВОЛЯЮТ обнаруживать рентгеновские лучи, являются нетоксичными, неканцерогенными, хорошо смешиваются с полимером и при этом нет опасности их выщелачивания. В последние годы лечение на основе соединений висмута сделало определенные успехи, и использование этих лекарственных препаратов растет в США, Китае, Индии, России. [c.10] В металлургии добавки висмута к сталям в количестве 0,15—0,4 % улучшают их механическую обработку в связи с тем, что частицы висмута, равномерно распределенные в сплаве, при контакте с режущим инструментом плавятся и смазывают его. При этом облегчаются удаление стружки, отвод избытка тепла, что позволяет увеличивать скорость вращения. Для этих целей, наряду с висмутом, могут быть использованы также селен, теллур, сплав висмута со свинцом. Часто стоимость является определяющей, но с точки зрения безопасности, нетоксичности висмут предпочтительней. [c.10] Подобно сталям добавки 0,2—0,6 % В1 к сплавам на основе алюминия улучшают их механическую обработку, а добавка 0,2—0,4 % В1 к алюминиймагниевым сплавам предотвращает их растрескивание при вальцевании. Добавки висмута в последнее время также используют в медных сплавах вместо свинца при изготовлении осветительных приборов. При добавлении висмута к бронзам удается существенно повысить их литейные свойства и коррозионную стойкость, а к меди — получать отливки с мелкозернистой структурой. В автомобильной и станкостроительной промышленности введение 0,002—0,005 % В1 улучшает характеристики чугунных отливок — увеличивает сопротивление износу и удваивает их жизнь, существенно сокращает дорогостоящий цикл прокаливания стали и деталей из чугуна при их ковке. Добавка 0,005 % В1 при получении шаровидных фафитовых отливок улучшает ударное сопротивление и пластичность. [c.10] Висмут образует сплавы с одним или несколькими металлами сурьмой, кадмием, индием, галлием, свинцом, оловом и др., которые плавятся при относительно низких температурах. Широко используется в технике сплав Вуда, содержащий, % висмута— 50 свинца — 25 олова—12,5 кадмия— 12,5 температура плавления его составляет 68 °С. Сплав Гутри, содержащий, % висмута — 14 олова — 7 свинца — 7 ртути — 7,2 имеет температуру плавления 45 °С. Меняя состав (табл. 1.10), можно получить сплавы, удовлетворяющие разнообразным требованиям. [c.11] Легкоплавкие сплавы на основе висмута широко используются в противопожарных и сигнальных устройствах, в ваннах для закалки и отпуска металлических изделий инструментов, шарниров цепей, специальной стальной ленты и т.д. При затвердевании висмут и сплавы с высоким его содержанием увеличиваются в объеме, а сплавы с низким содержанием уменьшаются. В результате удается подобрать состав сплава таким образом, что он не меняет объем при затвердевании. Так, сплав, содержащий 55 % висмута и 45 % свинца, не дает усадки при застывании, что позволяет изготовлять отливки особой точности. Сплавы на основе висмута используются при получении зубоврачебных отливок в гипсовых формах, а также как легкоплавкие припои для электронной техники, чувствительной к высоким температурам. Для спайки стекла с металлом используется сплав, содержащий, % В1 — 37,5, РЬ — 50 и 8п — 12,5. [c.11] Висмут находит широкое применение и в электрохимической промышленности. Так, небольшие (0,2 %) добавки висмута к олову позволяют сохранять кристаллическую решетку олова от разрушения при низких температурах, и это используется при получении соответствующих гальванопокрытий. Висмут входит также в состав сплава для облицовки двигателей внутреннего сгорания, работающих в условиях Крайнего Севера. Ведутся исследования по применению висмута в самозаряжающихся гальванических элементах и высокоэнергетических элементах, способных использоваться при высоких рабочих температурах. [c.13] В электронной промышленности из соединений висмута наиболее широко используется его оксид, небольшие добавки которого (от следовых до 10%) существенно улучшают характеристики керамических материалов. Так, при синтезе керамических материалов добавки оксида висмута позволяют снизить температуру процесса с 1400 до 1120 °С. Широко ведутся также исследования по синтезу висмутсодержащих оксидных сверхпроводников. [c.13] При производстве пластмасс добавка соединений висмута придает последним огнестойкость и препятствует образованию дыма при горении. При этом необходимые добавки оксокарбоната или оксида висмута составляют всего не более 1 %, в то время как добавки оксида сурьмы (основного конкурента) требуется в данном случае не менее 6 %. Другим преимуществом в применении висмута является стабильность полученных материалов во времени, нетоксичность его соединений и неафессив-ность по отношению к технологическому оборудованию. [c.13] В химической промышленности в процессе производства акрилнитрила и акролеина широко используются висмутмолибденовые катализаторы. Кроме того, небольшие добавки соединений висмута входят в состав красок, улучшая их сушильные свойства, а также синтетических вулканизированных резин. [c.13] И тепло. Основным преимуществом соединений висмута является их нетоксичность, что позволяет заменить пигменты на основе кадмия на висмутваиадатные, которые имеют желтый или зеленый цвет. [c.14] В этом разделе перечислены известные и традиционно сложившиеся области практического применения висмута и его соединений, которые упоминаются в литературе [1—9]. Экспериментальные данные по строению и физико-химическим свойствам металлических и некоторых оксидных материалов в жидком и кристаллическом состоянии обобщены в монофафии [10]. Состояние исследований в области химии висмутовых материалов за последние 10—15 лет отражено в главе 5 настоящей монофафии. [c.14] Вернуться к основной статье