二硼化铪（Hafnium Diboride, HfB₂）是六方晶系（AlB₂型）超高温导电陶瓷，兼具超高熔点+高硬耐磨+类金属导电+优异抗烧蚀，为高超声速飞行器热防护、航空发动机及极端环境结构件核心材料。

基本信息

• 化学式：HfB₂（分子量200.11）

• CAS：12007-23-7

• 外观：灰黑色/银灰色金属光泽结晶粉末

• 纯度：常规≥99.0%，高纯≥99.5%（金属基，除Zr）

• 晶型：六方，空间群P6/mmm

核心特性（官网口径）

• 超高熔点：3250–3380℃，仅次于HfC、TaC

• 超硬耐磨：维氏硬度23–29 GPa（≈2300–2900 HV）

• 导电导热：室温电阻率10–20 μΩ·cm，热导率60–70 W/(m·K)

• 低热膨胀：6.9×10⁻⁶ /K（25–800℃），抗热震优

• 高温稳定：1500℃以下抗氧化，耐熔融金属侵蚀

典型应用

• 高超声速飞行器鼻锥/机翼前缘、发动机燃烧室

• 超高温电极、等离子体靶材、耐磨涂层

• 核反应堆中子屏蔽、高温坩埚、切削刀具

二、元素分析（理论+实测范围）

1. 理论元素组成（wt%）

• 铪（Hf）：89.25%

• 硼（B）：10.75%

2. 高纯产品实测元素指标（99.5%级，典型值）

• Hf：88.8–89.5%

• B：10.5–11.0%

• 杂质（≤）：

◦ Zr：0.5%（铪矿伴生，主杂质）

◦ O：0.3%

◦ C：0.2%

◦ Fe：0.02%

◦ 其他金属：0.1%

三、物理性能总表（室温，致密烧结体）

性能 典型值 备注 

密度 10.5 g/cm³（理论） 烧结体≥10.2 g/cm³ 

熔点 3250–3380℃ 常压稳定，分解前熔化 

维氏硬度 23–29 GPa 载荷0.5–1 kgf 

杨氏模量 480–500 GPa 高刚性，高温保持率高 

室温电阻率 10–20 μΩ·cm 类金属导电，优于TiB₂ 

热导率 60–70 W/(m·K) 1000℃仍≥40 W/(m·K) 

线膨胀系数 6.9×10⁻⁶ /K 25–800℃，热匹配性好 

抗弯强度 250–400 MPa 三点弯曲，SiC增韧可达500 MPa+ 

断裂韧性 4–6 MPa·m¹/² 本征脆性，需纤维/晶须增韧 

四、性能简析（关键优势）

1. 超高温稳定+抗烧蚀：熔点3250℃+，1500℃抗氧化，是高超声速飞行器热防护首选，抗气动烧蚀能力远超TiB₂/ZrB₂。

2. 高密度+中子吸收：密度10.5 g/cm³，铪元素高中子吸收截面，适配核反应堆屏蔽/控制材料。

3. 导电+耐磨双优：区别于氧化物陶瓷，HfB₂可通电+超硬耐磨，适合高温电极、放电加工及耐磨涂层。