硼化物是用硼和金屬元素人工合成的結(jié)晶相物質(zhì)。種類很多，目前已達(dá)近百種。其中金屬硼化物的熔點(diǎn)都在1800℃以上。其化合形式有：M2B，MB，M2B2，MB2，M2B5，MB4，MB6及MB12(M代表金屬元素)8種。其中以稀土金屬硼化物為最多，這說明硼具有其他元素所沒有的特殊結(jié)合形式。
硼化物在結(jié)晶結(jié)構(gòu)上，硼原子多數(shù)形成鏈狀，二維的層狀和三維的架狀結(jié)構(gòu)，這些骨架與金屬原子是以共價(jià)鍵結(jié)合的。
金屬硼化物的工業(yè)合成方法有：
(1)金屬與硼元素直接反應(yīng)法；
? ? ? ? (2)金屬氧化物與硼的還原法；
? ? ? ? (3)金屬氧化物與硼化物加碳還原法；
? ? ? ? (4)金屬鹵化物的氫還原法；
? ? ? ? (5)溶鹽電解法；
? ? ? ? (6)硼化物的金屬還原法；
? ? ? ? (7)燃燒合成法等。
以合成的硼化物為基本原料，采用粉末冶金工藝方法生產(chǎn)的耐火制品，即為硼化物耐火材料。
硼化物的種類很多，應(yīng)用較多的主要是硼化鋯制品和硼化鈦制品。
一、硼化物耐火材料的性能
? ? 硼化物耐火材料的熔點(diǎn)高，硬度大，化學(xué)穩(wěn)定性好，突出的性質(zhì)是抗熱震性好并具有金屬性能。
二、制品的生產(chǎn)工藝
? ? 通常將合成的硼化物原料經(jīng)精選、粗碎、磨細(xì)(至小于5min)后，再配料、成型、干燥、燒結(jié)或熱壓燒結(jié)制得的制品。
(一)擠壓法
? ? 在硼化物粉料中加入8％～10％的糊精，油酸等有機(jī)混合物作為結(jié)合劑，經(jīng)過混合，真空練泥，困料等工序后，在擠泥機(jī)中成型，再經(jīng)干燥，素?zé)耘懦黧w中的結(jié)合劑，在氫氣的保護(hù)下，于鉬絲爐中或高頻真空爐中燒成。燒結(jié)溫度一般為1600～2100℃，保溫1～2h。各種硼化物的測溫套管，均可采用此法制造。
(二)等靜壓法
? ? 在硼化物粉料中加入少量聚乙烯醇作為結(jié)合劑，將泥料裝入橡塑模具內(nèi)，在等靜壓機(jī)上以壓力成型，經(jīng)干燥，在氫氣保護(hù)下的鉬絲爐或高頻真空爐內(nèi)燒成。燒成溫度和保溫時(shí)間同上述的擠壓法，但此法生產(chǎn)的制品的體積密度比擠壓法制品高。
(三)熱壓法
? ? 將硼化物粉料直接裝入石墨模具內(nèi)，在石墨熱壓爐中邊加熱，邊加壓燒結(jié)。一般壓力為25～35MPa，燒成溫度大于1600℃。此法能制造出致密的(體積密度達(dá)理論密度95％以上)，性能優(yōu)異的硼化物制品。
(四)直接合成燒結(jié)法
? ? 將金屬粉料與硼粉以一定的比例混合均勻后，在高溫高壓下熱壓燒結(jié)。這種方法是使粉料通過固相反應(yīng)合成硼化物原料，同時(shí)進(jìn)一步將原料燒結(jié)成致密制品。即此法是從原始物料一步完成，可謂一步法。(上述的幾種方法是先合成硼化物原料，第二步再用硼化物原料生產(chǎn)制品，即二步法)。
三、制品的用途
? ? 硼化物制品用途越來越廣，特別是硼化鋯用做鋼水連續(xù)測溫套管，定徑水口鑲嵌內(nèi)套，與不黏結(jié)，不被鋼水、熔渣侵蝕的性能，可多爐使用。其次做火箭噴嘴材料，各種有色金屬的熔煉坩堝，使用量增大。作為高溫?zé)o潤滑軸承耐磨部件正在開發(fā)中。
