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Mn+1AXn(MAX)是一类三元层状化合物,其中M为过渡族金属,A主要为Ⅲ或Ⅳ族元素,X为C或N元素,n=1、2、3......。 Mn+1AXn作为一种新型的陶瓷材料,结合了金属和陶瓷的很多优良性能。MAX可以通过化学气相沉积(CVD),电弧熔炼,热等静压(HIP),等离子放电烧结(SPS),自蔓延高温合成(SHS)以及反应烧结等方法制备,其中无压烧结法与其他方法比较工艺简单,设备要求低,有利于MAX的量化生产。通过剥离层状石墨制备的二维石墨烯,在研究中发现具有优异的抗磨减摩效果,可作为润滑油添加剂。层状Mn+1AXn(MAX)化合物同样可以通过剥离制备出二维类石墨烯结构,用HF选择性刻蚀掉Ti3AlC2中Al原子的,可以制备出二维结构的Ti3C2,其在包括润滑材料在内的领域具有广阔的应用前景,不同Mn+1AXn相在HF中的形貌,结构演变及机理有待进一步研究。本文以Ti、Si、Cr、Al、石墨粉等为原料,采用优化的混料工艺,在酒精中液相磁力搅拌混料,无压烧结,研磨粉碎的方法制备了Ti3SiC2、Ti3AlC2和Cr2AlC粉体。通过热力学试验和物相分析,结合一系列中间状态,分析了体系从初始产物到最终产物的反应路径,研究了不同体系的反应机理。研究了无压烧结合成工艺中原料组合、原料配比、烧结温度等因素对材料成分与组织结构的影响;同时研究了制备的Ti3AlC2和Cr2AlC在氢氟酸溶液中的常温腐蚀行为,结合腐蚀产物的成分与微观组织结构特征分析了氢氟酸浓度、反应时间对Ti3AlC2、 Cr2AlC腐蚀产物的影响;并系统研究了Ti3SiC2、Ti3AlC2和Cr2AlC在氢氟酸溶剂热中的物相及形态演变,探讨了反应温度、反应时间对最终产物的影响;将无压烧结制备的MAX相、HF腐蚀的不同晶型的A1F3作为润滑油添加剂研究了其摩擦学性能。