Ti₃AlC₂是一种新型的结构与功能一体化材料,兼有金属与陶瓷的双重特性,具有广阔的应用前景。但是用不同制备方法与合成工艺获得的Ti₃AlC₂块体材料在尺寸和性能上均有一定差异。本文在系统实验的基础上首次用自蔓延准热等静压（SHS/PHIP）法制备出了φ150mm的Ti₃AlC₂陶瓷块体材料,并且对该材料的相关性能与应用进行了深入研究。SHS/PHIP法具有节能、环保、低成本、高效率、合成与致密化能够一步完成和产物尺寸大等优点。本文通过具体实验确定了用SHS/PHIP法制备φ150mm的Ti₃AlC₂陶瓷块体材料的最佳工艺参数（成分配比为3Ti-1.5Al-1.8C、最佳预制坯相对密度为52%左右、压坯轴向压力为16.5MPa、预压力为1.5MPa、延迟时间为9s、高压压力为70MPa、高温保压时间为32s）,并且分析了工艺参数对SHS/PHIP法制备Ti₃AlC₂陶瓷块体材料的影响。本文采用多种实验方法和分析测试手段,从实验和理论两方面具体地研究了用SHS/PHIP法制备出的大尺寸Ti₃AlC₂陶瓷块体材料的微观组织结构、力学性能、抗热震性能、机械加工性能、电性能、热性能、抗氧化性能。研究结果表明:用SHS/PHIP法制备出的大尺寸Ti₃AlC₂陶瓷的微观组织结构具有三元层状可加工碳化物的典型特征。它不但具有非常好的机械加工性能、高导电性和低热膨胀系数,还具有优异的力学性能、抗氧化性能和抗热震性。论文提出了用SHS/PHIP法制备出的Ti₃AlC₂陶瓷块体材料作为某设备用电刷材料的设想,以解决某设备在工作中存在电信号采集可靠性差、噪音大、存在“自燃”现象等问题。在自主搭建的模拟某设备工作的测试平台上,对Ti₃AlC₂陶瓷电刷应用的可行性进行了验证与分析。实验结果表明,Ti₃AlC₂陶瓷电刷具有较低的载流摩擦系数（小于0.1）、较小的载流磨损量（约为0.005mm³/h）和稳定的滑动接触电压降。因此,从生产制造成本、可加工性、导电性、载流摩擦特性的角度考虑,用SHS/PHIP法制备出的Ti₃AlC₂陶瓷块体材料完全有可能成为某设备用电刷的候选材料。论文还提出了用SHS/PHIP法制备出的Ti₃AlC₂陶瓷块体材料作为电解Al隋性阳极材料的设想,以解决Al电解碳阳极在电解过程中温室气体排放量大、能耗大等环境问题。在自主搭建的小型电解槽内对Ti₃AlC₂惰性阳极的应用进行了可行性验证与分析。实验结果表明,Ti₃AlC₂惰性阳极在电解过程中具有较低和较为稳定的槽电压,并且可电解出金属Al。因此,从生产批量、材料尺寸、导电率、可加工性、槽电压的稳定性的角度考虑,用SHS/PHIP法制备出的Ti₃AlC₂陶瓷块体材料可以初步作为Al电解惰性阳极用候选材料。但从电解产品Al的纯度以及惰性阳极的耐蚀性的角度考虑,用Ti3AlC₂陶瓷块体材料作为Al电解惰性阳极的应用还需要进行深入的研究,特别是电解工艺参数的优化与电解腐蚀机理的问题。