產品名稱：二硼化鋯（ZrB2）
規格：0.8-10um（D50）
形貌：不規則
顏色：黑灰色
特點：高熔點、高硬度、高穩定性、良好的導電性和導熱性、抗氧化性和抗化學腐蝕性、良好的耐輻射性、優異的超高溫熱防護性能
用途：核廢料處理、微電子制造、航天航空、以及高溫、腐蝕性環境等領域
中文名稱:二硼化鋯
CAS No:12045-64-6
EINECS號：234-963-5
分子式: ZrB2
分子重量112.84
密度4.52g/cm3
熔點3040℃
硼化鋯是硼化物中較為常見的一種材料，而在硼-鋯系統中存在著三種硼化鋯，分別是一硼化鋯（ZrB）、二硼化鋯（ZrB2）和十二硼化鋯（ZrB12），不過由于二硼化鋯在很寬的溫度范圍內使具有良好的穩定性，所以工業生產制得的硼化鋯大多是以二硼化鋯為主要成分的。
一：應用領域
1、航天軍工
ZrB2系復合材料由于具有高熔點、高硬度、良好的導電性以及良好的中子控制能力等特點，非常適合應用于超音速航天飛行器、導彈外殼的超高溫零燒蝕材料。尤其是當今火箭、導彈技術的高速發展，對硼化鋯基陶瓷類的高溫結構材料需求更為迫切。隨著研究開發工作的不斷深入以及生產技術的不斷改進，可以肯定，ZrB2系復合材料的研究、生產和應用會以新的步伐向前躍進。
二硼化鋯（ZrB2）以其極強的化學鍵特性而具有高熔點、高模量、高硬度、高熱導率和電導率、良好的抗熱震等綜合特性，成為超高溫陶瓷最具潛力的候選材料。ZrB2陶瓷制品已廣泛用作各種高溫結構及功能材料，如：航空工業中的渦輪葉片、磁流體發電電極等。另外，與許多陶瓷材料相比，它具有較好的導電性能，可通過線切割技術生產形狀復雜的部件。但是，ZrB2材料熔點較高，燒結困難，并且本身的強度和韌性相對較低，限制了它在苛刻作業環境下的應用。為此，國內外學者采用各種先進的燒結工藝對添加其它組分的 ZrB2復合材料進行了大量的研究工作，以改善材料的綜合性能。作者主要對ZrB2復合材料體系及致密化研究工作進行了綜述。
2、 耐火材料
ZrB2陶瓷是優良的特種耐火材料，可用作高溫熱電偶保護套管、鑄模、冶金金屬的坩堝等，用作熱電偶保護套管時，由于其氣密性不太好且具有導電性。因此，必須與氧化鋁質內套管配合，才能進行有效的測溫工作。這種材質的熱電偶套管在熔化的鐵水、黃銅熔體中可以連續長時間使用。
ZrB2陶瓷還可作為耐火材料的抗氧化劑。呂春燕等報道將ZrB2添加到MgO-C 耐火材料中或者直接以 ZrB2為骨料或細粉制成耐火磚和澆注料，具有非常好的抗氧化性能及耐火性能，其抗氧化機理可分析為硼化鋯在中溫處氧化生成的 B2O3在 MgO-C 中形成 MgO·B2O3熔融相，從而對磚起到保護作用。
3、電極材料
ZrB2由于電阻率很低，導電機制為電子傳導，適用于觸點材料和電極材料，可應用在金屬熱電偶的電極和高溫發熱元件中。1994年馮大淦研制了一種ZrB2和石墨配對的套管式熱電偶材料，經實驗證明可在1 200~1 600 ℃置于氧化氣氛中工作，熱電勢數值較大，1 600 ℃時可達 70 mV 左右，熱電勢率較高，約 55μV/℃。熱電勢隨溫度變化呈單值函數，線性較好，在氧化氣氛中經多次測試，其重復性為所測溫度的1%~1.5%，短時間連續 3 h 以上測試其最大變化為所測溫度的 0.5%~1%。它可在金屬熱電偶和輻射溫度計不適用的某些特殊場合的連續測溫中發揮作用，是一種很好的熱電偶材料。
二：二硼化鋯陶瓷材料的制取
①ZrB2粉末的制備
制取ZrB2粉末主要是利用鋯或高的氧化物進行硼化的反應。傳統的合成方法是在高溫感應爐或電阻爐內實現氧化物碳熱還原過程，此方法工藝過程簡單，但一般溫度較高（1800℃左右），合成粉體純度較低，平均粒徑比較大，燒結活性差。現在多應用碳熱還原法、高溫自蔓延法、機械合金化法、陶瓷前軀體裂解法、液相法等。
②ZrB2陶瓷的成型方法
ZrB2的成型方法有很多種，如等靜壓成型、干壓成型、注漿成型、注凝成型等。人們可以根據自己的需要和實際條件選擇不同的成型方法。為了提高制品的致密度和降低燒結溫度，人們大多采用熱壓燒結，這是一個成型與燒結同時進行的過程，但是只能得到形狀簡單的ZrB2陶瓷制品。
③ZrB2陶瓷的燒結方法
傳統的ZrB2材料的燒結方法有無壓燒結和熱壓燒結，新型燒結方法有原位反應熱壓法、高溫自蔓延燒結和放電等離子燒結。
三、二硼化鋯陶瓷材料的應用舉例
二硼化鋯陶瓷因為具有熔點和硬度高、導電導熱性好、中子控制能力強等特點在高溫結構陶瓷材料、復合材料、耐火材料、電極材料以及核控制材料等領域中被重視和應用。如：航空工業中的渦輪葉片、磁流體發電電極等。另外，與許多陶瓷材料相比，它具有較好的導電性能，可通過線切割技術生產形狀復雜的部件。
①耐火材料
ZrB2陶瓷是優良的特種耐火材料，可用作高溫熱電偶保護套管、鑄模、冶金金屬的坩堝等，用作熱電偶保護套管時，由于其氣密性不太好且具有導電性。因此，必須與氧化鋁質內套管配合，才能進行有效的測溫工作。這種材質的熱電偶套管在熔化的鐵水、黃銅熔體中可以連續長時間使用。ZrB2陶瓷還可作為耐火材料的抗氧化劑。
②電極材料
ZrB2由于電阻率很低，導電機制為電子傳導，適用于觸電材料和電極材料，可應用在金屬熱電偶的電極和高溫發熱元件中。1994年有研究人員研制了一種ZrB2和石墨配對的套管式熱電偶材料，經實驗證明可在1200~1600℃置于氧化氣氛中工作，熱電偶數值較大，1600℃時可達70mV左右，熱電勢率較高。它可在金屬熱電偶和輻射溫度計不適用的某些特殊場合的連續測溫中發揮作用，是一種很好的熱電偶材料。
③其它材料
由于ZrB2硬度極高，是很好的耐磨材料，在刀具和切削工具中有較好的應用。ZrB2因具有很好的耐腐蝕性能，國外對ZrB2抗腐蝕、抗氧化薄膜研究得較深入。
