我国硼工业的精细化之路
□ 全国硼化物专家组组长 郑学家
长期以来，“三硼”(硼矿、硼砂、硼酸）主导着我国的硼化工工业，维护了较长期的粗加工体系，国内生产的
硼化物到目前为止仅有30～40个品种，因此行业应下大力气调整硼产品结构，提高精细化率，努力开发高附加值
的硼化物品种，建立硼深加工体系，以适应国内外高新技术发展的需要。
硼酸铝晶须和硼酸镁晶须
硼酸铝晶须和硼酸镁晶须是近年国内出现的含硼新型材料，其中硼酸铝晶须弹性率高，并且有良好的机械强度、
耐热性、耐化学药品性、耐酸性、电绝缘性和中吸收性能,可广泛应用于塑料、金属基复合材料、陶瓷、纤维等领
域。目前只有日本在生产此产品，全球年需求量约3万t，国内潜在的市场年需求量约1000t左右。国内售价在25
万元/t，而成本只有3.5万元/t。中科院青海盐湖研究所已开发成功该产品，正准备建立lOOt/a装置。
硼酸镁晶须具有优异的力学性能和耐高温、耐腐蚀性，可以应用在铝、镁、合金及工程塑料中。添加硼酸镁晶
须的复合材料除了具有优异的双强度、耐磨性外，还具有传统材料无法比拟的性价比，复合材料型材中根据硼酸镁
晶须含量的不同和机械性能的不同，价格从100元/kg到250元/kg不等，我国年消耗的100万t以上的铝合金中，
若加入1%硼酸镁晶须制成铝基复合材料，年硼酸镁晶须消耗量可达到1万t，实现直接产值25亿元，制成复合材
料可实现新增产值100亿～200亿元，经济效益显著。目前硼酸镁晶须已由中科院青海盐湖研究所开发成功并准备
进行中试。硼酸镁晶须复合材料的开发成功，将结束我国高性能复合材料依赖进口的局面，提高我国工业产品的关
键部件的性能。
稀土金属硼化物
目前稀土金属硼化物LaB6的全球产量不足10kg，这远还不能满足新材料工业的需求，市场潜力很大。因此，
在相当长的时期内LaB6市场将保持长盛不衰。我国拥有丰富的稀土资源，更使该产品具有广阔的国内外市场和发
展前途。目前LaB6单晶体产品销售价在10万元/kg以上，粉末体及多晶体为3万～4万元/kg。包头稀土研究院
20世纪80年代初就开发成功用双电弧熔炉加热悬浮区熔炉拉制单晶体，制得了LaB6产品；90年代中期山东大学
又开发研制了粉末状LaB6多晶体和单晶体，山东大学华特公司正在准备进行扩大实验和生产。
其他轻稀土硼化物如硼化铈、硼化铕及硼化钕等在机械行业、热处理中都有重要应用。
硼酸钙和硼酸锌
硼酸钙作为增强材料，大量用于玻璃纤维的制造。另外，晶体硼酸钙在炼钢工业、高级涂料上也有重要的作用。
自21世纪中期以来，随着航空及宇宙空间技术的进一步发展，各种新型纤维复合材料得到了广泛应用，给玻璃纤
维市场带来了发展机遇，也大大拓展了硼化钙的应用市场。我国未来几年对硼酸钙的需求量将达6万～8万t。
硼酸钙和硼酸锌及其纳米产品有良好的防火效果，可用于高层建设中的电缆内管，以及煤矿运输带、轮船、火
车的各种硼盖布等。
硼纤维复合材料
目前国外硼纤维价格是441美元/kg，生产企业主要有美国的Avco和Ctt公司、法国的一家公司及原苏联硼研
究所。生产工艺—般是以金属钨、三氯化硼和氢气为原料，采用气相沉积法。硼纤维主要用在要求苛刻的专用飞机
上，以赋予电机更高的性能。20世纪国外硼纤维材料逐渐渗透到体育用品领域，如高尔夫球棒、网球球拍等，可
改善这些用品的强度和刚性。在工业方面，利用硼的硬度可制造各种钻头，利用硼纤维弹性模量高、热膨胀性低的
性能制造超速离心设备、超导发电机，以及高速、高受力旋转的机械设备等。
元素硼粉和硼同位素系列产品
元素硼粉和硼同位素系列产品是核防护的重要材料，如硼10碳化硼、硼10元素硼等。随着我国核电站的建立
和发展，其需求量很可观。国外对该系列产品也有一定的需求量，如汽车安全囊对无定形硼粉的需求量约为15t。
硼金属化物
硅铁硼等晶态材料是变压器和电机中钢片的替代材料，可用于耐火材料、火箭喷咀、耐高温材料等。
氧化硼
氧化硼是生产硼粉、金属硼化物和硼酸盐的主要原料，主要用于电子、半导体、硼化铁等领域。
国外硼工业的发展趋势是大型化、专业化、高纯化及微细化（制备金属陶瓷原枓)，主要特点是：①生产技术
水平高；②生产规模大，如美国的20万t/a硼酸装置和土耳其15万t/a的硼酸装置；③高质量的硼产品、不同的
用途及多种标准级别；④环境污染小。美国硼化物公司达20多家，含硼产品和硼精细化工品种齐全，达到150个
品种，包括多种无机和有机硼化物（包括硼复合物）。日本生产的硼化物有上百种，主要是硼精细化产品和含硼新
型材料。日本的硼化物发展很快，如住友公司生产的钕铁硼永磁相材枓，其从实验室到工业规模生产仅经历了3～
4年，发展速度和实用化比其他材料快2～3倍。日本发展硼化物还有—个特点，就是开发紧紧围绕新兴产业及崛
起的新技术，如用于半导体、大规模集成电路及光纤的三氯化硼就是一例。
东南亚、日本和韩国均无硼资源，而日本国内专门制定了免征硼资源关税的优惠政策。因此我国还可以开发含
硼新型材枓及硼精细化工产品向日本等国家出口。