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近年来通过科学研究发现了熔融Bi2O3-SiO2系统具有各项异性的性质，但是目前对该系统的全面研究仍十分欠缺，晶体生长规律探索与完善、晶体性能的不断改善与提升，晶体生长最佳条件的确定、熔体奇异现象及其对结晶的影响因素还未研究透彻，诸多的现象仍然无法解释。因此开展该系统熔体结构特性、高温反应过程和结晶行为的研究，对发展该系统新功能晶体材料具有迫切而现实的意义。
本文以Bi2O3，SiO2为原料，通过固相合成法制备了不同配比Bi2O3-SiO2粉体，研究了不同粉体制备的最佳工艺，通过自主设计设备重点研究了其在熔融状态下升温与降温阶段的电导率变化，主要内容如下：
设计研发了一种专门测试高温熔体电导率的装置。重点考察了设备的加热装置，隔热保温材料，熔体温度的实时测定，电极的选择等几个方面。该设备加热最高温度可到1600K，特点在于其操作方便，温度控制精确，数据收据准确等，利于研究高温熔体的电导率。
通过固相法分别合成了Bi12SiO20，Bi2SiO5与Bi4Si3O12粉体；通过研究结果表明：Bi12SiO20，Bi2SiO5与Bi4Si3O12最佳合成温度分别为1016K，1083K与1160K，最佳配比分别为6.1：1、1.05：1与2.05:3，当粉体配比低于或高于此配比时，由于Bi2O3高温挥发性固相反应无法达到平衡，产物粉体中均会出现杂相。
通过自主设计研发电导率测试设备分别研究分析了Bi2O3、Bi12SiO20、Bi2SiO5与Bi4Si3O12在熔融状态下，在升温和降温过程中电导率的变化情况，研究结果表明不同配比Bi2O3-SiO2粉体高温熔融后，电导率随着温度的变化不断升高，当温度到达一定阶段，由于体系内官能团与粒子的热运动达到平衡，电导率达到稳定值，温度升高不会影响电导率的增加。在冷却过程中，由于Bi2O3-SiO2体系熔体具有较大的过冷度，结晶趋势较强，故降温阶段电导率相对升温阶段变化率较大。
通过经典熔体模型与熔体结构理论研究了熔融后熔体内部结构，官能团以及粒子热运动状态与变化规律。利用高温XRD研究了熔体在升温过程与降温过程中的晶态的变化，研究发现当熔体温度达到一定时，其内部为玻璃态无规则状态；但当其随炉冷却温度降至室温时时，测试发现其形成了纯度很高的晶体。同时研究了SiO2含量，温度以及粘度与电导率的变化，结果表明Bi2O3-SiO2体系高温熔体电导率随着SiO2含量的增加不断降低，同时其电导率与温度，粘度都具有一定的函数关系。