本发明涉及耐磨材料领域，旨在提供一种纳米单晶二硼化锆及其合金和在轴承滚珠表面处理的应用。该方法包括：取锆化合物和碱金属硼氢化合物粉末，与二氧化锆球一并加入球磨罐球磨，得到机械混合物；将其置于反应器中，以2°C/min的升温速度率从室温加热至300~600°C后保温2小时，释放掉气体；然后冷却至室温，水洗后在80°C下真空干燥，得到纳米单晶二硼化锆。本发明极大地降低了二硼化锆或二硼化锆合金的合成温度，提升二硼化锆合金的成分均匀性和单晶粒度一致性，有利于大规模生产的品质管理。在对滚珠表面进行处理时，能避免高温引起滚珠尺寸和圆整度的变化，利于滚珠工业化生产的品质管理。工艺简单，能耗低，易于品质控制，具有广阔的产业化前景。
