二硼化钛（Titanium Diboride, TiB₂）是六方晶系（AlB₂型）准金属陶瓷，兼具金属导电性+陶瓷高硬耐高温+优异抗熔融金属侵蚀，为导电耐磨陶瓷、铝电解阴极、高温结构件核心材料。

基本信息

• 化学式：TiB₂（分子量69.52）

• CAS：12045-63-5

• 外观：灰黑色六方结晶粉末/块体

• 纯度：常规≥99.0%，高纯≥99.5%

• 晶型：六方，空间群P6/mmm

核心特性（官网口径）

• 高熔点：2980℃，高温稳定

• 超硬耐磨：显微硬度25–35 GPa（≈2500–3500 HV），仅次于金刚石、立方氮化硼

• 导电导热：室温电阻率14–30 μΩ·cm，热导率25–60 W/(m·K)

• 低热膨胀：8.1×10⁻⁶ /K（25–800℃），抗热震好

• 化学稳定：耐酸碱、抗1000℃以下氧化，不被铝/铜液侵蚀

典型应用

• 铝电解槽阴极材料（节电、延寿）

• 耐磨件：切削刀具、拉丝模、喷砂嘴、密封环

• 高温导电陶瓷、PTC发热元件、电极/靶材

• 金属基复合材料（Al/Fe/Cu增强相）、装甲防护

二、元素分析（理论+实测范围）

1. 理论元素组成（wt%）

• 钛（Ti）：68.85%

• 硼（B）：31.15%

2. 高纯产品实测元素指标（99.5%级，典型值）

• Ti：68.5–69.0%

• B：30.8–31.3%

• 杂质（≤）：

◦ O：0.8%

◦ C：0.3%

◦ Fe：0.1%

◦ Al：0.05%

◦ 其他金属：0.15%

三、物理性能总表（室温，致密烧结体）

性能 典型值 备注 

密度 4.52 g/cm³（理论） 烧结体≥4.3 g/cm³ 

熔点 2980℃ 常压，分解前熔化 

维氏硬度 25–35 GPa 载荷0.5–1 kgf 

杨氏模量 540–560 GPa 高刚性 

室温电阻率 14–30 μΩ·cm 类金属导电 

热导率 25–60 W/(m·K) 随纯度/致密度升高 

线膨胀系数 8.1×10⁻⁶ /K 25–800℃ 

抗弯强度 300–500 MPa 三点弯曲 

断裂韧性 5–7 MPa·m¹/² 优于普通陶瓷 

四、性能简析（关键优势）

1. 导电+耐磨双优：区别于Al₂O₃、Si₃N₄等绝缘陶瓷，TiB₂可直接通电+耐高速磨损，适合电解阴极、放电加工电极。

2. 高温稳定+抗铝蚀：1000℃不氧化、不被铝液浸润，是铝电解节能阴极首选材料，寿命较炭阴极高2–3倍。

3. 热匹配性好：热膨胀与镍基合金、铜接近，复合时界面应力小、不易开裂。