Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末的研究现状及进展

高丽娜; 陈文革; 李树丰

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层状三元钛铝化碳Ti_(3)AlC_(2)是MAX相家族中重要的一员,其因兼具金属与陶瓷的双重性能优点,引起了广泛关注。它是一种潜在的功能材料和结构材料,可作为高温结构材料、热交换器材料、耐腐蚀构件、低摩擦系数材料、电接触材料、核燃料包壳材料、损伤敏感部件等,具有广泛的应用前景。但是合成Ti_(3)AlC_(2)的窗口非常窄,目前制备高纯Ti_(3)AlC_(2)块体材料大多采用原位反应法,不仅合成物中Ti_(3)AlC_(2)的纯度难以控制,制品外形简单,尺寸小,而且很难实现工业化生产。而常规陶瓷材料的制造大多是先合成相应的高纯陶瓷粉末,然后再通过粉体的不同设计,制备出所需要的陶瓷材料。因此,合成高纯Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末对于实现Ti_(3)AlC_(2)陶瓷材料的工业化生产至关重要。学者们针对制备高纯Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末展开了深入、系统的研究。目前主要的制备方法有自蔓延高温合成法、无压烧结法、机械合金化法、机械合金化-热处理法、熔盐法、微波烧结法等,这些方法均可制备出微米或纳米级的高纯Ti_(3)AlC_(2)粉末。其中,无压烧结法工艺简单,适用范围广。众多研究表明,添加Sn、Si、Ni、B 2O 3等各种助剂可显著降低其合成温度,并提高产物中Ti_(3)AlC_(2)相的纯度。熔盐法可在较低的温度下合成分散性较好且纯度较高的纳米级Ti_(3)AlC_(2)粉体,合成产物的形貌及尺寸可控。这两种制备技术具有一定的优异性。本文综述了国内外学者针对高纯Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末的研究所取得的最新进展,分别对Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末的各种制备技术、合成机理、性能对比及应用前景进行了梳理,最后对Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末研究领域内亟待解决的问题进行了分析与讨论。

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来源
《材料导报》 |2022年第20期|166-176|共11页
作者
高丽娜; 陈文革; 李树丰;
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作者单位

西安理工大学材料科学与工程学院;

西安市先进粉末冶金材料和新技术重点实验室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类粉末冶金（金属陶瓷工艺）;
关键词
MAX相; Ti_(3)AlC_(2)粉末; 制备技术; 合成机理;

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