大尺寸MAX的无压烧结制备研究

摘要

Ti₃AlC₂是一种具有类金属与陶瓷双重特性的三元过渡金属碳化物，在多个领域展现出广泛的应用潜力。近年来，研究者们已成功使用热压烧结、热等静压以及放电等离子体烧结等多种方法制备Ti₃AlC₂材料。然而，这些方法普遍存在制备成本高、工艺复杂、尺寸小等问题，严重制约了Ti₃AlC₂材料的规模化制备与实际应用。采用简单且低成本的无压烧结工艺，深入探讨了不同工艺条件对材料微观结构及性能的影响规律。结果表明，在1600℃恒温烧结9 h的优化条件下，采用石墨作为碳源，成功制备出具有典型层状特征的Ti₃AlC₂陶瓷材料，其最大横向尺寸高达130μm，平均横向尺寸高达64μm。该结果有望为后续超大晶粒MXene的高质量合成提供参考，从而更能发挥MXene的新奇特性，提升在导电、导热、电磁屏蔽等关键领域中的应用前景。

关键词

Ti₃AlC₂陶瓷 / MAX相 / 无压烧结 / 大尺寸