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三氧化二硼（化学式：B2O3）又称氧化硼，是硼最主要的氧化物。它是一种白色蜡状固体，一般以无定形的状态存在，很难形成晶体，但在高强度退火后也能结晶。它是已知的最难结晶的物质之一。
三氧化二硼具有强烈吸水性而转变为硼酸，故应于干燥环境下密闭保存，防止吸水变质导致含量下降，微溶于冷水，易溶于热水中，硼酐为无色玻璃状晶体或粉末，无味，表面有滑腻感，在高温时可被碱金属或镁、铝还原为单体硼。氧化可溶于酸、乙醇、热水,微溶于冷水，可与若干金属化合成具有特征颜色的硼玻璃,能与碱、金属铜、银、铝、砷、锡的氧化物完全混溶。结晶型氧化硼的密度为2.46g/cm3，无定型氧化硼的密度为1.80-1.84g/cm3，熔点:557℃，溶解度:(g/100gH20):1.1(0℃)15.7(100℃)极易吸水，吸温后变浑浊状态，也能溶于酒精。在温度较低时,H3BO3脱水可得到三氧化二硼晶体。此晶体含有BO4四面体结构单元，密度1.805g/cm3，熔点为450℃玻璃状氧化硼的密度1.795g/cm3，温度升高时逐渐软化，当到达赤热高温时即成为液态，沸点在1500℃。硼与氧直接化合也以得到B2O3。

三氧化二硼的用途较为广泛，可用做硅酸盐分解时的助融剂；还可以用作半导体材料的掺杂剂，耐热玻璃器皿和油漆耐火添加剂，并且在冶金工业上用于合金钢的生产，用做有机合成的催化剂，高温用润滑剂的添加剂，也可用于环保方面。
1、用做硅酸盐分解时的助溶剂、制取元素硼和各种硼化物的主要原料。
2、半导体材料中的掺杂剂，有机合成的催化剂、瓷釉的原料。(例如在采用直拉法生长GaAs单晶时,为了防止GaAs熔体的分解,常常在GaAs熔体的表面上覆盖一层熔融的B2O3 [这时盛载GaAs熔体的坩埚需要采用石墨坩埚或热解BN坩埚,而不能采用石英坩埚]。)
3、机械工业中用作化学热处理溶硼剂的原料。
4、在冶金工业上用合金钢生产，高能燃料的制取。
5、在国民经济中其他部门以及原子能工业和电子工业上均有应用。
6、耐热玻璃器皿、陶瓷、油漆耐火添加剂、焊料的添加剂以及高温润滑剂的添加剂。
7、工业玻璃制造中的稳定原料、添加原料等。
8、硼酐可用作生产加工电缆料。
9、硼酐在染料上也起到重要作用，是染料里不可缺少的原材料。

虽然硼在空气和氧气中燃烧都可以直接产生三氧化二硼，但三氧化二硼主要是通过硼酸脱水制取的。在200－400 °C对硼酸真空脱水，可以得到非常干燥的三氧化二硼。如果在大气中脱水，即使加热到1000 °C，也很难去除最后剩下的痕量水。