硼化铌（Niobium Boride）是铌与硼形成的超高温陶瓷，主流相为NbB（正交晶系）与NbB₂（六方晶系，AlB₂型），兼具超高熔点、极高硬度、金属导电、超导耐辐照，是航空航天超高温结构件、超导材料、核工业与硬质涂层的核心材料。

基本信息（NbB₂为主）

• 化学式：NbB₂（分子量114.53）；NbB（分子量103.72）

• CAS：NbB₂ 12007-29-3；NbB 12045-19-1

• 外观：NbB₂黑灰色粉末，金属光泽；NbB灰色正交晶体

• 纯度：常规≥99.0%，高纯≥99.5%，超细≥99.9%

• 晶型：NbB₂（六方，P6/mmm）；NbB（正交，Pnma）

核心特性（官网口径）

• 超高温稳定：NbB₂熔点3050℃，NbB熔点2270℃，1800℃以下抗氧化

• 超高硬度：维氏硬度24–28 GPa（≈2400–2800 HV），莫氏硬度8.5+

• 金属导电+超导：室温电阻率26–65 μΩ·cm，低温下具超导性（Tc≈9.2 K）

• 耐蚀耐磨：耐酸碱、抗熔融金属侵蚀，耐磨优于TiB₂与ZrB₂

• 低密高强：密度6.97 g/cm³，高温强度保持率高，适配轻量化高温部件

典型应用

• 航空航天：高超音速飞行器、火箭发动机热端部件、超高温陶瓷基复合材料

• 超导/电子：超导薄膜、溅射靶材、高温电极、微电子导电层

• 核工业：核废料处理、耐辐照涂层、中子吸收材料

• 硬质涂层：刀具、模具、轴承、喷砂嘴、耐磨切削工具

• 金属陶瓷：与TiC、Si₃N₄复合，提升高温硬度与韧性

元素分析（理论+实测范围）

1. 理论元素组成（wt%）

• NbB₂：铌（Nb）80.45%，硼（B）19.55%

• NbB：铌（Nb）89.42%，硼（B）10.58%

2. 高纯NbB₂实测指标（99.5%级，典型值）

• Nb：80.1–80.7%

• B：19.3–19.9%

• 杂质（≤）：O 0.3%、C 0.10%、Fe 0.05%、Si 0.05%、其他金属 0.10%

3. 工业级NbB₂成分（98%级，参考）

• NbB₂：≥98%

• 游离B：＜0.4%

• Nb₂O₅：＜0.5%

• 游离C：＜0.3%

物理性能总表（室温，致密烧结体）

性能 NbB₂（典型值） NbB（典型值） 备注 

密度 6.97 g/cm³ 7.50 g/cm³ 理论值 

熔点 3050℃ 2270℃ 常压 

维氏硬度 24–28 GPa 18–22 GPa 载荷0.5–1 kgf 

莫氏硬度 8.5+ 8+ 超硬梯队 

杨氏模量 420–460 GPa 380–420 GPa 高刚性 

室温电阻率 26–65 μΩ·cm 40–65 μΩ·cm 类金属导电 

热导率 40–60 W/(m·K) 25–40 W/(m·K) 随纯度升高 

线膨胀系数 7.7×10⁻⁶ /K 8.2×10⁻⁶ /K 25–1200℃ 

抗弯强度 400–500 MPa 350–450 MPa 三点弯曲 

断裂韧性 4.0–5.0 MPa·m¹/² 3.5–4.5 MPa·m¹/² 优于普通陶瓷 

超导转变温度 ≈9.2 K ≈7.8 K 低温超导 

性能简析（关键优势）

1. 超高温稳定+超高硬度：NbB₂熔点3050℃、硬度24–28 GPa，1800℃抗氧化，性能远超TiB₂/ZrB₂，适配航空航天超高温场景。

2. 低密高强+导电耐磨：密度仅6.97 g/cm³，兼顾轻量化与高温强度；金属导电+超导，耐磨耐蚀，适配电极、涂层与核工业部件。

3. 高温性能保持率高：1500℃仍保持高硬度与强度，热膨胀低、抗热震强，适配极端工况下的结构件。