正交TMB₅超硬硼化物

维氏硬度超40 GPa

通过d³p³轨道杂化与B₁₅骨架协同，实现了过渡金属硼化物中同周期最高硬度。

Ya-Hui, Li · Dou, Xilong · Chen, Mengru · Tao, Yu · 宋婷 · 孙小伟

Materials Today Physics 2025

参数信息

VB₅维氏硬度

41.89 GPa

TaB₅维氏硬度

40.12 GPa

技术优势

硬度跃居同周期最高

在相同周期的过渡金属硼化物中，VB₅、NbB₅和TaB₅的硬度最高，表明该体系具有突出的超硬潜力。

双机制协同增硬

过渡金属通过d-p轨道与硼原子形成d³p³杂化，增强层间结合；同时B₁₅骨架提供结构支撑，二者协同构成刚性的双重支撑机制。

应用场景

• 超硬涂层：用其高硬度制备耐磨涂层，替代常规氮化物涂层。
• 陶瓷刀具：用于加工难切削材料，提升刀具寿命与切削速度。
• 航空结构件：在极端环境下提供结构强度与耐磨性，减轻部件重量。
• 耐磨部件：延长磨损部件的使用寿命，减少更换频率。