冲击相变是冲击波物理研究的一项重要内容。研究物质在冲击加载下的相变特性，对于构建物质的完全物态方程具有重要意义，对于材料科学和地球物理学等研究也有着重要的推动作用。　　金属铋(Bi)是一种具有复杂相图的金属，存在复杂的多形相变和反常熔化特性。有关Bi的多形相变的研究，国外已经做了不少报道，但是从动高压和静高压获得的数据存在较大分歧;而Bi的高压熔化研究还处于起步阶段，因而通过对Bi的多形相变和熔化研究，对于认识物质的多形相变、熔化特性，构建完全物态方程具有重要意义。　　本文以实验为主，结合理论分析，研究了金属Bi在冲击加载下的相变特性。主要内容和研究成果归纳如下:　　(1)利用激光干涉测试技术(DISAR)，采用正向碰撞法开展了3GPa压力附近金属Bi的加载粒子速度剖面测量，实验结果清楚地显示出多波结构，获得了Bi的弹塑性、BiⅠ-BiⅡ和BiⅡ-BiⅢ相变信息，实验结果同Asay等报道的结果较一致。　　(2)利用熔石英作为斜波发生器进行准等熵加载，通过加载应变速率的控制以展宽加载上升前沿，研究加载应变速率对相变压力的影响。实验结果表明低压下应变率对相变压力的影响较小。　　(3)通过反向碰撞法测量了10GPa～45 GPa压力范围内金属Bi的卸载粒子速度剖面，获得了Bi在该压力范围内的Hugoniot数据和高压声速。该方法克服了电探针法在测量低压Hugoniot数据时由于导通一致性差而不能准确得到冲击波速度的难题，同时又避免了精确测量样品中冲击波走时的问题。实验获得的冲击波速度(D)-粒子速度(u) Hugoniot数据表明，Bi在粒子速度u=0.9km/s附近D-u曲线发生了明显拐折，产生这一拐折的原因推测与冲击导致的Bi的固-液相变有关;而高压声速的测量结果表明，在16GPa冲击压力下Bi仍处于固相，但纵波声速已有向体波声速逼近的趋势，表明了冲击熔化即将在附近的压力范围内发生。　　(4)基于热力学势函数的方法，计算得到了Bi的部分相图，并与实验结果进行了比较，结果表明多形相变信息同计算结果符合较好，但熔化相变信息同相图存在一定差异。　　本论文由冲击实验结合理论计算得到了Bi的低压相变起始压力和高压熔化压力区间，建立的研究方法和思路对于发展反向碰撞技术、测量物质的Hugoniot数据、声速并由此进行高压相变研究具有重要意义。