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Ti3SiC2是一种新型陶瓷材料，兼具金属和陶瓷的特性。它像金属一样是优良的热、电导体；和陶瓷相比较“软”，易于机械加工。耐腐蚀性好，在高温下仍保有良好的抗氧化性和抗热震性，它具有和石墨一样的层状结构，具有减磨的特性。Ti3SiC2做为高温结构材料、电极材料及整形外科生物材料具有广泛的应用潜力。本文采用双层坩埚以减少Si的损失，并以不同的Ti/Si/C原始配比（原子比），成功通过无压烧结方法制备出纯Ti3SiC2。在Cu基体中添加含量为5wt.%，10wt.%，15wt.%，20wt.%，25wt.%的Ti3SiC2颗粒，采用SPS烧结技术分别在700℃和950℃烧结出纯净和含有少量杂质的Cu-Ti3SiC2复合材料，并对其力学性能和摩擦磨损性能进行了比较、研究。因采用文献中报道的SPS烧结、无压烧结、热压烧结制备Cu-Ti3SiC2均具有一些缺陷，所以考虑采用熔渗法制备Cu-Ti3SiC2复合材料。而熔渗法制备复合材料的第一步就是制备多孔预制体，本文从这点出发通过采用NaCl、NH4HCO3、硬脂酸做为造孔剂，制备了高纯、高孔隙率的多孔Ti3SiC2材料。采用Ti:Si:C=3:1.05:2可以直接成功制得纯净Ti3SiC2，此结果比本课题组之前实验结果所用Si含量更接近于Ti3SiC2的3:1:2原子比，说明采用双层坩埚起到了减少和控制反应物挥发的目的。采用Ti:Si:C=3:1.2:1.8的原始配比也可以用氢氟酸酸洗，制得纯净的Ti3SiC2。Ti3SiC2具有与Cu相近的弹性模量、膨胀系数，做为增强相与Cu复合，可以有效降低二者复合产生的热应力。本文利用SPS技术在700℃和950℃烧结出Ti3SiC2含量为5wt.%、10wt.%、15wt.%、20wt.%、25wt.%的Cu-Ti3SiC2复合材料，在700℃时可以制得纯净无杂质的Cu-Ti3SiC2复合材料；在950℃时Cu与Ti3SiC2发生反应，生成了TiC和TiSi2杂质相。经700℃烧结制得的材料致密度略低于950℃烧结的复合材料。950℃烧结的复合材料其硬度，抗弯强度均高于700℃烧结的复合材料。随Ti3SiC2含量的增加，材料的密度、抗弯强度逐渐减小，硬度及电阻率逐渐增加。本研究也对比了纯净的Cu-Ti3SiC2复合材料和含有杂质的Cu-Ti3SiC2复合材料在干摩擦、带电和加热条件下的摩擦磨损性能。摩擦、磨损试验证明了高纯的Cu-Ti3SiC2复合材料比含有杂质的Cu-Ti3SiC2复合材料有明显更低的摩擦系数，因此，用于以减摩为目的的场合，有必要使用高纯的Cu-Ti3SiC2复合材料。本课题组已探索了利用SPS烧结、热压烧结、无压烧结制备Cu-Ti3SiC2复合材料。对比三种烧结方法可知，采用SPS烧结制得的纯净Cu-Ti3SiC2复合材料的综合性能较优，但在烧结过程中有Ti3SiC2团聚现象。而无压烧结制得的复合材料因致密度较低，综合性能较差。采用热压法虽能制得综合性能良好的纯净Cu-Ti3SiC2复合材料，但因热压设备昂贵，费时长，而且烧结尺寸受限，不易推广。本文从这点出发考虑采用熔渗法制备性能更加优越的Cu-Ti3SiC2复合材料，而采用熔渗法制备复合材料的第一步就是制备多孔骨架。本研究采用NaCl、NH4HCO3、硬脂酸做为造孔剂，制备了孔隙率和孔径大小可控的多孔Ti3SiC2材料。实验结果表明采用三种造孔剂均可得到总孔隙率和开口孔隙率均较高的多孔材料。研究发现，材料的总孔隙率和开口孔隙率均随造孔剂含量增加而增加；造孔剂的原始颗粒越大，多孔材料的总孔隙率和开口孔隙率越高。采用NaCl和硬脂酸做为造孔剂能够制得孔隙形貌规则且为近球形的多孔材料，而NH4HCO3做为造孔剂制得的多孔材料孔洞形貌不规则，尖角较多。