二硼化铼

二硅化合金（ReB2）是一种合成超硬材料。 它于 1962 年首次合成，最近由于希望获得与金刚石相当的高硬度而重新出现。 报告的超高硬度受到质疑，尽管这是一个定义问题，因为在最初的测试中二硼化铼能够划伤金刚石。

这种材料的生产方法不像其他硬质合成材料（例如立方氮化硼）那样涉及高压，这使得生产成本低廉。 然而，铼本身是一种昂贵的金属。

该化合物由以耐高压着称的铼和与铼形成短而牢固的共价键的硼的混合物形成。

ReB2 可以在标准大气压下通过至少三种不同的方法合成：固态复分解、电弧熔化和直接加热元素。

在复分解反应中，将三氯化铼和二硼化镁混合并在惰性气氛中加热，然后洗掉副产物氯化镁。 需要过量的硼来防止形成其他相，例如 Re7B3 和 Re3B。

在电弧熔炼法中，铼和硼粉末混合，大电流通过混合物，也在惰性气氛中。

在直接反应法中，铼-硼混合物被密封在真空中并在高温下保持较长时间（1000°C，持续五天）。

正如 X 射线晶体学所证实的，至少后两种方法能够生产不含任何其他相的纯 ReB2。

ReB2 的耐寒性表现出相当大的各向异性，因为它的六方层状结构（见结构模型）沿 c 轴xxx。 对比划痕硬度测试，其压痕硬度（HV~22 GPa）远低于金刚石，可与碳化钨、碳化硅、二硼化钛或二硼化锆相媲美。

两个因素促成了 ReB2 的高硬度：高密度的价电子和丰富的短共价键。 铼具有所有过渡金属中最高的价电子密度之一（476 个电子/nm3，相比之下，锇为 572 个电子/nm3，金刚石为 705 个电子/nm3）。 添加硼只需要铼晶格膨胀 5%，因为小的硼原子填充了铼原子之间的现有空间。 此外，铼和硼的电负性非常接近（鲍林标度为 1.9 和 2.04），它们形成共价键，其中电子几乎相等。