二硼化钒(VB2)靶材基本信息
分子式：VB₂
纯度：99.5%
CAS号：12007-37-3
摩尔质量： 72.56 g/mol
密度：5.10 g/cm³
熔点：~2450–2600℃
沸点：
溶解性(水)：不溶
二硼化钒(VB₂)基本性能
① 基本标识
项目 内容
化学式 VB₂(二硼化钒)
CAS No.12007-37-3
分子量 72.56 g/mol
晶体结构 六方晶系，AlB₂型(P6/mmm)，a≈3.00 Å，c≈3.06 Å
理论密度 5.10 g/cm³
② 热学性能
项目 数值
熔点/分解 ~2450–2600℃(V–B 相平衡，略低于 TiB₂/ZrB₂)
导热系数 20–50 W/(m·K)(室温)
热膨胀系数 (CTE)(5–6)×10⁻⁶/K(25–1000℃)
空气中抗氧化上限 ~800–900℃(V₂O₅ 熔 690℃→液态氧化层，较差)
真空/Ar 使用上限 长期 ≤700–800℃;短时 ~1000℃
③ 力学/物理性能
项目 数值
维氏硬度(HV) 18–24 GPa
弹性模ulus(E) 380–420 GPa
断裂韧性(K_IC) ~3.0–3.5 MPa·m¹ᐟ²
泊松比 ~0.14–0.18
④ 电学/超导性能
项目数值
电阻率(室温块体)15–60 µΩ·cm(半金属行为，随致密度/缺陷变化)
超导转变温度(Tc)块体 ~2–5 K;优质薄膜可达 ~6 K
Seebeck小负(n‑型金属/半金属)
⑤ 化学性能
项目说明
水/稀酸不溶
热浓 HNO₃ / HF可溶/分解(V 氧化溶出为 VO²⁺/VO₂⁺)
熔融 NaOH/KOH分解(碱熔)
粉吸湿/氧化V 易氧化→VOₓ 表壳，需 Ar 手套箱保存、配料
二硼化钒(VB2)靶材产品应用
二硼化钒(VB₂)薄膜属于功能性二硼化物薄膜，和你之前问的 TiB₂(硬质)、ZrB₂(UHTC)、TaB₂/WB₂(阻挡/Plasma 耐蚀)定位不同——它的核心价值在超导/功能特性 + 中温扩散阻挡，工业硬质涂层不是主战场。
① 超导 / 功能薄膜研究(最主要)
VB₂ 块体 Tc≈2–5 K，高质量薄膜 Tc 可达 ~6 K，是 MgB₂ 之外研究较多的二硼化物超导体
用于：
超导隧道结、弱连接器件原型研究
与 MgB₂、TaB₂ 对比的超导机理 / 电子结构研究
应变/掺杂效应对 Tc 影响的基础物理实验
⚠ 仍属实验室研究材料，无规模化超导器件应用(Tc 偏低)
② 中温扩散阻挡层研究
VB₂ 在真空/Ar 中 ~700–800℃ 可保持相稳，作 Cu/Al–Si/SiO₂ 间中温势垒层备选
B 可捕获微量 O，对轻度氧化有容忍
耐温低于 TaN/TaB₂，高于有机阻挡，适合中端功率器件或研究验证
③ 硬质/耐磨保护膜(次要)
HV 18–24 GPa，低于 TiB₂，可做轻负荷耐磨膜或过渡层
因 V 易氧化(V₂O₅ 低熔 690℃)，空气中耐氧化仅 ~800℃，限制高温耐磨使用
半金属导电行为 + B 空位可调载流子浓度 → 少数报道用于气体传感(H₂/CO 敏感)或热电参数测试
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京公网安备 11010702002294号
