纳米二硼化钛（Titanium Diboride, TiB?）是一种高性能无机纳米材料，属于陶瓷类化合物。纳米尺度的TiB2具有极高的硬度、良好的热导性和化学稳定性，使其在材料科学、电子工业及复合材料制备中具有广泛的应用价值。

化学特性

• 化学式：TiB2

• 分子量：69.55 g/mol

• 晶体结构：六方密堆积结构

• 外观：黑色粉末

• 粒径：纳米级，通常在10–100 nm范围

• 密度：约 4.52 g/cm3

• 熔点：约 2970 ℃

• 化学稳定性：在空气中高温下稳定，耐酸碱腐蚀

制备方法

1. 化学气相沉积（CVD）

   • 利用气相前驱体在高温下分解，生成纳米TiB?粉末，颗粒均匀且纯度高。

2. 机械合金化法

   • 将金属钛粉与硼粉在高能球磨中混合反应，得到纳米TiB2粉末。

3. 自蔓延高温合成（SHS）

   • 通过热反应快速生成纳米TiB2，产率高且能耗低。

4. 溶胶-凝胶法

   • 前驱体溶液形成凝胶，经热处理生成纳米TiB2颗粒，粒径可控。

产品特点

• 超高硬度：具有优异的耐磨性和机械强度，适合硬质材料复合。

• 热稳定性强：在高温环境下保持结构稳定，适用于耐高温材料制备。

• 良好导热性：纳米TiB2具备较高的热导率，可用于电子散热材料。

• 化学惰性：在酸碱及氧化环境中稳定，便于长期储存和加工。

• 纳米效应明显：小尺寸颗粒带来更高比表面积，提高复合材料性能。

应用领域

1. 先进陶瓷材料

   • 纳米TiB2可作为强化剂，用于高强度、高耐磨陶瓷制品。

2. 金属基复合材料

   • 与铝、镁等金属粉末复合，可提升复合材料硬度和耐热性。

3. 电子器件

   • 纳米TiB?可用于电子封装材料、导热垫片及散热器件。

4. 磨料与涂层材料

   • 用作高性能磨料、喷涂材料或防护涂层，提高耐磨和耐腐蚀性能。

5. 能源材料

   • 可应用于高温燃料电池、电极材料及其他功能性材料中。

储存与安全

• 储存条件：干燥、避光、防潮环境中密封保存。

• 操作注意事项：

  • 纳米粉末易吸湿和飞散，操作时应佩戴防护手套、口罩及防护眼镜。

  • 避免粉尘吸入或长时间接触皮肤。

发展趋势

• 粒径控制与功能化：通过表面改性和粒径调控，提高纳米TiB2在复合材料中的分散性和性能。

• 复合材料应用：与高性能金属或陶瓷结合，开发轻量化、高强度、高导热材料。

• 绿色制备工艺：采用低能耗、环保的制备技术，实现工业化生产。

结论

纳米二硼化钛以其超高硬度、热稳定性及优异导热性，在材料科学、电子工业及先进复合材料领域具有广泛应用价值。通过合理的制备工艺和粒径调控，纳米TiB2能够满足科研和工业对高性能材料的需求，是现代纳米材料领域的重要成员