硼、碳、氮是地球上豐度較高的三種輕元素，在B-C-N三元體系中，六方結構的石墨和氮化硼具有完全不同的電學性質，石墨是黑色的導體，而立方氮化硼是白色的絕緣體，人們熟知的金剛石、立方氮化硼和碳化硼等材料具有高硬度、耐高溫、寬能隙等特性，在機械加工和功能元器件方面發揮了重要作用。目前，在B-C-N三元體系中尚未發現穩定的C-N和B-C-N化合物。近年來，量子化學理論取得了令人矚目的豐碩成果。采用第一性原理預測單原子和雙原子體系材料的晶體結構，電子結構以及與電子結構相關的物性已趨于成熟；對于多原子體系而言，由于原子間電子作用的復雜性，理論計算與實驗結果尚存在一定的誤差，盡管如此，多原子體系的理論預測在人工合成新材料的工作中仍然發揮著重要的指導作用。Liu 和Cohen于1989年在Science上發表的文章從理論上預測了比金剛石還硬的β-C3N4材料后，在國際材料、物化學等領域掀起了人工合成C-N、B-C-N新材料的浪潮。經過近20年的努力，人們發現C-N、B-C-N亞穩材料除了可能具有超硬特性外，還具有許多獨特的物理、化學特性，其潛在的應用領域也在逐步拓寬。要建立材料的成分、結構與其物理、化學性質的關系仍需要進行大量細致的研究工作。由B、C、N組成的新型二元或三元化合物將在機械、電子、生物和化學等應用領域發揮重要作用。