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硅酸铋(BSO)是一种十分重要的功能材料，具有独特的光电、电导、声光、压电、铁电性能，可以用来制造高性能光折变晶体、光变色玻璃、高温超导体、电子陶瓷、高选择性催化剂等。近年来，有关Bi2O3-SiO2系统的研究大多围绕相平衡、BSO单晶制备、材料性能测定及应用展开。目前对该系统的全面研究仍十分欠缺，众多研究工作尚未展开，晶体生长基本规律、条件、性能改善、熔体奇异现象及其对结晶的影响因素还未查明，诸多现象仍然无法解释。
本文在前人的基础上，采用了固相法制备了硅酸铋各种晶型的熔块及对其晶体结构分析；自行组装了一套测量高温熔体密度，表面张力的装置；用自行组装的装置测量了Bi2O3-SiO2系统高温熔体的密度，表面张力随温度的变化趋势。具体工作如下：
第二，以氧化铋（分析纯）和二氧化硅（分析纯）为原料，用固相法合成了Bi2O3，Bi12SiO20，Bi2SiO5和Bi4Si3O12熔块。合成Bi12SiO20的最佳工艺为当Bi2O3和SiO2粉体摩尔比为6.1:1，锻烧温度为850℃；合成Bi2SiO5的最佳工艺为当Bi2O3和SiO2粉体摩尔比为1.05:1，锻烧温度为800℃；合成Bi4Si3O12的最佳工艺为当Bi2O3和SiO2粉体摩尔比为2.1:3，锻烧温度为880℃。
第三，用改进的浸球法测量Bi2O3，Bi12SiO20，Bi2SiO5和Bi4Si3O12这四种熔体密度在高温下的变化规律；并用一次线性拟合出各自的密度随着温度变化的公式；四种熔体的密度都是随着温度的升高不断减小；熔体密度随着氧化铋含量的减小而降低；密度的温度系数随着氧化铋含量的减小而降低；熔体的体积膨胀系数随着成分的变化先减小后增大。
第四，用吊片法测量Bi2O3，Bi12SiO20，Bi2SiO5和Bi4Si3O12这四种熔体表面张力在高温下的变化规律；并用二次线性拟合出各自的密度随着温度变化的公式；四种熔体的表面张力都是随着温度的升高不断减小；熔体表面张力随着氧化铋含量的减小而增加；四种熔体的表面张力温度系数随着温度的变化而不断升高；但四种熔体的表面张力温度系数与氧化铋含量不成线性关系。
本课题对硅酸铋各种晶体的制备及其高温熔体进行了研究，对Bi2O3-SiO2系统在高温下的密度，体积膨胀系数和表面张力随着温度的变化规律具有一定的参考价值。