过渡金属硼化物因具有高硬度、高耐磨性、高剪切强度和导电性等优异性能,以及能在常压下合成,受到关注。目前,过渡金属硼化物主要用于抛光、切割工具以及耐磨涂层等,是一种非常有应用前景的潜在新型超硬材料。理论计算表明,具有Re B₂型六方结构的Os B₂比Ru B₂型正交结构的Os B₂具有更高的硬度,是潜在超硬材料。但六方结构Os B₂为亚稳相,烧结过程中发生相变生成正交结构Os B₂,导致材料硬度降低。因此,提高六方结构Os B₂的热稳定性问题是获得致密的Re B₂型六方结构Os B₂块体超硬材料的关键。本论文主要对比了第三元素Re、W和Ru三种掺杂元素对六方结构Os B₂热稳定性的影响,研究了烧结助剂B₄C、Ni和Mg O的添加对Os_1-xMT_xB₂致密化烧结、微观结构和力学性能的影响,探讨了Mg O添加量对Os_0.9Re_0.1B₂成分、微观结构和硬度等的影响。主要研究内容和结论如下:1)以Os,MT（Re,W或Ru）和B粉末为原材料,采用机械化学法合成六方结构Os_1-xMT_xB₂（MT=Re,W或Ru）粉末,研究了MT（Re,W或Ru）掺杂元素、掺杂量及富余硼对六方结构Os B₂热稳定性的影响及其影响规律。结果表明:在实验条件下,Re和W掺杂均能提高六方结构Os B₂的热稳定性;Ru掺杂对Os B₂相结构和稳定性的影响受添加量的影响;2)研究了B₄C、Ni和Mg O三种烧结助剂对Os_1-xMT_xB₂致密化烧结、微观结构和力学性能的影响;同时,在添加一定量烧结助剂基础上,采用无压烧结工艺,对比埋于硼粉烧结和不埋于硼粉烧结对Os_1-xMT_xB₂微观结构与力学性能的影响。结果表明,Ni和Mg O的添加均能提高Os_0.9Re_0.1B₂的致密度,促进烧结;但B₄C的添加不利于Os_1-xMT_xB₂（MT=Re或W）致密化烧结;Mg O的添加还可以提高Os_0.9Re_0.1B₂块体的硬度。无压埋于硼粉烧结有利于抑制低硼化物产生,细化晶粒,提高力学性能;3)采用放电等离子烧结技术制备Os_0.9Re_0.1B₂陶瓷,研究了烧结助剂Mg O的添加量（0 wt.%、3 wt.%、6 wt.%和9 wt.%）对其致密化、微观结构和性能的影响。结果表明,Mg O的添加量为6 wt.%时获得的Os_0.9Re_0.1B₂样品在四组样品中具有最佳的综合性能:维氏硬度值达到（35±2）GPa,摩擦系数为0.6左右,磨痕宽度和磨损率分别为278.5μm和2.387×10^-4mm^-3/N·m。综上所述,本论文研究了第三元素掺杂对六方结构Os B₂稳定性、致密化、微结构和力学性能的影响,探讨了烧结助剂及其含量以及烧结工艺的影响及其影响规律。本论文获得的实验结果将为寻找、设计和制备更多新型过渡金属化合物超硬材料的研究提供实验基础。