Ti3SiC2

摘要： 笔者对三元层状陶瓷材料Ti_(3)SiC_(2)和Ti_(3)AlC_(2)在Cu基粉末冶金摩擦材料中的应用进行了对比研究,并探讨了Ti_(3)SiC_(2)和Ti_(3)AlC_(2)这2种材料的分别加入对Cu基粉末冶金摩擦材料剪切强度和摩擦磨耗性能的影响。其结果表明:烧结过程中Ti_(3)SiC_(2)在Cu基体中产生扩散,增强了界面结合,提高了烧结体的剪切强度;三元层状陶瓷材料的加入有利于摩擦表面生成平滑的摩擦膜,具有显著的减摩效果;Ti_(3)SiC_(2)的加入使试样表面形成了较完整的摩擦润滑膜,降低了摩擦系数,减少了与对偶件的磨耗,与Ti_(3)AlC_(2)相比,Ti_(3)SiC_(2)也体现出了更加优良的自润滑性能。

摘要： 以Ti_(3)AlC_(2)和Ti_(3)SiC_(2)为原料,采用传统的HF刻蚀方法成功制备出多层风琴状MXene材料,利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法表征MXene的物相和形貌,并采用循环伏安法、恒电流充放电和交流阻抗法等电化学测试手段研究了MXene材料电极的电化学性能.研究了刻蚀剂浓度及不同前驱体对所制MXene材料的形貌、结构及电化学性能的影响.结果表明,刻蚀剂浓度和前驱体对MXene材料的片层结构和电化学性能都有很大影响.刻蚀剂浓度的提高,可显著提升MAX相向MXene材料的转化,相同反应条件下,Ti_(3)AlC_(2)相比Ti_(3)SiC_(2)相更容易被刻蚀转换成MXene材料,且由Ti_(3)AlC_(2)制备的MXene材料的电化学性能优于由Ti_(3)SiC_(2)制备的MXene材料.

摘要： The effects of ambient atmospheres on the arc erosion behaviors of Ti_(3)SiC_(2)cathodes were investigated at 5.5 kV in argon,nitrogen,air,and oxygen.The mass loss of the cathodes increased in the order of argon,nitrogen,air,and oxygen and the morphologies were measured by 3D laser scanning confocal microscope with a gradual blooming phenomenon.Raman spectroscopy,X-ray diffraction,and X-ray photoelectron spectroscopy were employed to detect the components of erosion regions.The erosion-chemical products mainly consisted of TiNx in nitrogen,TiN_(x),TiO_(2)and SiO_(2)in air,TiO_(2)and SiO_(2)in oxygen.The arc energy was responsible for the arc erosion characteristics in different atmospheres.

摘要： 以微米级TiC粉和Si粉为主要原料,Al粉为烧结助剂,采用无压烧结工艺制备Ti3 SiC2/SiC陶瓷材料,研究了烧结温度对陶瓷材料显微结构及力学性能的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,Ti3 SiC2/SiC陶瓷材料的弯曲强度先提高后降低.烧结温度为1500°C的陶瓷材料力学性能最佳,其密度为4.88 g/cm-3.

摘要： 以固溶少量Al的Ti3SiC2粉体为原料,采用热压烧结工艺制备出致密度大于99％的Ti3SiC2陶瓷块体材料,其硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为775HV,520.46 MPa和7.62 MPa·m1/2.对Ti3SiC2块体在无冷却条件下进行抗氧乙炔焰烧蚀实验,结果表明:烧蚀10 s内Ti3SiC2陶瓷保持表面平整,烧蚀25 s内样品未出现宏观裂纹.SEM和XRD观察分析表明,Ti3SiC2陶瓷在高温乙炔焰和氧气的高热流冲击作用下,表面发生分解和氧化,Si和C被氧化为Si-O化物和C-O化物气体逸出,Ti元素被氧化成高温稳定的TiO2金红石相覆盖在表面;氧化层呈3层结构分布,最外层为结构疏松的TiO2,次表层则为TiO2和Al2TiO5组成的致密复合层,内氧化层为致密Al2O3富集层,Al2O3来源于固溶在原料Ti3SiC2中Al元素的氧化,并在高温下与TiO2反应生成了Al2 TiO5.具有高黏度和高熔点的Al2O3富集层可以有效阻碍O2和热流向基体的扩散,从而降低基体的氧化速率,提高Ti3SiC2材料的抗烧蚀性能.

摘要： 研究了以Ti3SiC2作为润滑剂制得的粉末冶金摩擦材料相应的摩擦性能,介绍了当前我国高速列车粉末冶金制动闸片的现状及存在的问题,提出了以新材料Ti3SiC2作为我国高速铁路制动闸片新型润滑剂的可能性及研究方向.

摘要： 研究了以Ti_(3)SiC_(2)作为润滑剂制得的粉末冶金摩擦材料相应的摩擦性能,介绍了当前我国高速列车粉末冶金制动闸片的现状及存在的问题,提出了以新材料Ti_(3)SiC_(2)作为我国高速铁路制动闸片新型润滑剂的可能性及研究方向。

摘要： Ti3SiC2和Si3N4等陶瓷材料是一种潜在的生物燃料发动机及功能性运动部件材料,为研究其在醇类生物燃料及润滑剂中的摩擦学性能,利用往复式摩擦试验机研究Ti3SiC2/Si3N4摩擦副在不同碳原子数直链醇(乙醇、丁醇、辛醇和十二醇)和不同羟基数醇(乙二醇和丙三醇)液体介质中的摩擦学性能.结果 表明:Ti3SiC2/Si3N4在醇介质中的摩擦因数随碳原子数和羟基数的增加而减小,总体平均摩擦因数在0.06～0.11范围内变化,但丁醇中摩擦因数最高,为0.25;Ti3SiC2/Si3N4配副的磨损率均随碳原子数和羟基数的增加而减小,Ti3SiC2的磨损率在4.48× 10-7 ～9.33×10-9 mm3/(N·m)范围内变化,Si3N4的磨损率在4.05× 10-6～2.91× 10-7mm3/(N·m)之间变化,其中在辛醇和十二醇中几乎没有磨损.研究表明:在醇介质中Ti3SiC2/Si3N4摩擦副的摩擦状态属于边界润滑状态,摩擦界面微凸体和磨屑的犁沟效应是造成高摩擦的主要原因;摩擦化学反应是Ti3SiC2/Si3N4在醇介质中的摩擦行为的一个特点,摩擦化学磨损和磨粒磨损是材料磨损的主要机制;链长越长、羟基越多,醇的黏度越大,承载能力越强,犁沟效应和磨粒磨损降低,摩擦因数和磨损率也降低.

摘要： 采用热压法合成了掺Zr的MAX相(Ti(1-x)Zrx)3SiC2陶瓷(纯度约97％,杂质为TiC),以提高Ti3SiC2的耐亚临界水腐蚀性能.去离子水中360°C条件下腐蚀后,在(Ti(1-x)Zrx)3SiC2陶瓷表面形成钝化的腐蚀层,外层为TiO2,内层为TiO2和ZrO2组成的混合物.随着Zr掺杂量的增加,(Ti(1-x)Zrx)3SiC2陶瓷表面腐蚀氧化层越来越薄,当Zr掺杂量为15％(物质的量百分数)时,(Ti(1-x)Zrx)3SiC2陶瓷的质量变化最小,腐蚀后氧化膜的厚度最薄.经过200 h腐蚀后,厚度为12μm,Zr含量为15％时,力学性能和热学性能指标最好,致密度最高达到了97.98％,Ti3SiC2陶瓷的硬度为3.2 GPa,抗弯强度为(479.673±10.012)GPa,热导率为33.93 W/(m·K).

摘要： 三元层状化合物Ti3SiC2兼具陶瓷和金属性能，受到了材料研究者的广泛关注。本文采用热压工艺制备了Ti3SiC2/Cu复合材料，研究了Ti3SiC2含量及烧结温度对复合材料的密度、抗弯强度、电阻率等性能的影响。结果表明，复合材料的密度对其性能有着重要的影响。在Ti3SiC2含量为60～80wt%的实验范围内，当其它参数保持不变时，降低Ti3SiC2的含量或者提高烧结温度，复合材料的密度增大，使得其抗弯强度和弹性模量提高，电阻率下降。由于复合材料中陶瓷相占主要部分，因此复合材料的断裂方式为脆性断裂。其中烧结温度980°C，保温时间120min 艺下制备的60wt%Ti3SiC2/Cu 复合材料具有最高的抗弯强度516MPa；烧结温度1200°C，保温时间30min工艺下制备的70wt%Ti3SiC2/Cu复合材料具有最低的电阻率0.155μΩ·m。

摘要： 三元层状化合物Ti3SiC2兼具陶瓷和金属性能，受到了材料研究者的广泛关注。本文采用热压工艺制备了Ti3SiC2/Cu复合材料，研究了Ti3SiC2含量及烧结温度对复合材料的密度、抗弯强度、电阻率等性能的影响。结果表明，复合材料的密度对其性能有着重要的影响。在Ti3SiC2含量为60～80wt%的实验范围内，当其它参数保持不变时，降低Ti3SiC2的含量或者提高烧结温度，复合材料的密度增大，使得其抗弯强度和弹性模量提高，电阻率下降。由于复合材料中陶瓷相占主要部分，因此复合材料的断裂方式为脆性断裂。其中烧结温度980°C，保温时间120min 艺下制备的60wt%Ti3SiC2/Cu 复合材料具有最高的抗弯强度516MPa；烧结温度1200°C，保温时间30min工艺下制备的70wt%Ti3SiC2/Cu复合材料具有最低的电阻率0.155μΩ·m。

摘要： 三元层状化合物Ti3SiC2兼具陶瓷和金属性能，受到了材料研究者的广泛关注。本文采用热压工艺制备了Ti3SiC2/Cu复合材料，研究了Ti3SiC2含量及烧结温度对复合材料的密度、抗弯强度、电阻率等性能的影响。结果表明，复合材料的密度对其性能有着重要的影响。在Ti3SiC2含量为60～80wt%的实验范围内，当其它参数保持不变时，降低Ti3SiC2的含量或者提高烧结温度，复合材料的密度增大，使得其抗弯强度和弹性模量提高，电阻率下降。由于复合材料中陶瓷相占主要部分，因此复合材料的断裂方式为脆性断裂。其中烧结温度980°C，保温时间120min 艺下制备的60wt%Ti3SiC2/Cu 复合材料具有最高的抗弯强度516MPa；烧结温度1200°C，保温时间30min工艺下制备的70wt%Ti3SiC2/Cu复合材料具有最低的电阻率0.155μΩ·m。

摘要： 三元层状化合物Ti3SiC2兼具陶瓷和金属性能，受到了材料研究者的广泛关注。本文采用热压工艺制备了Ti3SiC2/Cu复合材料，研究了Ti3SiC2含量及烧结温度对复合材料的密度、抗弯强度、电阻率等性能的影响。结果表明，复合材料的密度对其性能有着重要的影响。在Ti3SiC2含量为60～80wt%的实验范围内，当其它参数保持不变时，降低Ti3SiC2的含量或者提高烧结温度，复合材料的密度增大，使得其抗弯强度和弹性模量提高，电阻率下降。由于复合材料中陶瓷相占主要部分，因此复合材料的断裂方式为脆性断裂。其中烧结温度980°C，保温时间120min 艺下制备的60wt%Ti3SiC2/Cu 复合材料具有最高的抗弯强度516MPa；烧结温度1200°C，保温时间30min工艺下制备的70wt%Ti3SiC2/Cu复合材料具有最低的电阻率0.155μΩ·m。

摘要： 用热压法制备出Ti3SiC2/Cu复合材料，对复合材料的密度、弯曲强度和电阻率进行测试，并研究了组分对材料性能影响。研究结果表明，在复合材料中Ti3SiC2体积分数为50%～70%的实验范围内，不同组分的复合材料具有不同的最佳烧结温度，烧结温度过高时会对材料性能产生不利影响。相同工艺参数下。随着铜含量的增加，复合材料的弯曲强度升高、电阻率降低。提高致密度可在提高复合材料抗弯强度的同时降低材料的电阻率。

摘要： 用热压法制备出Ti3SiC2/Cu复合材料，对复合材料的密度、弯曲强度和电阻率进行测试，并研究了组分对材料性能影响。研究结果表明，在复合材料中Ti3SiC2体积分数为50%～70%的实验范围内，不同组分的复合材料具有不同的最佳烧结温度，烧结温度过高时会对材料性能产生不利影响。相同工艺参数下。随着铜含量的增加，复合材料的弯曲强度升高、电阻率降低。提高致密度可在提高复合材料抗弯强度的同时降低材料的电阻率。

摘要： 用热压法制备出Ti3SiC2/Cu复合材料，对复合材料的密度、弯曲强度和电阻率进行测试，并研究了组分对材料性能影响。研究结果表明，在复合材料中Ti3SiC2体积分数为50%～70%的实验范围内，不同组分的复合材料具有不同的最佳烧结温度，烧结温度过高时会对材料性能产生不利影响。相同工艺参数下。随着铜含量的增加，复合材料的弯曲强度升高、电阻率降低。提高致密度可在提高复合材料抗弯强度的同时降低材料的电阻率。

摘要： 用热压法制备出Ti3SiC2/Cu复合材料，对复合材料的密度、弯曲强度和电阻率进行测试，并研究了组分对材料性能影响。研究结果表明，在复合材料中Ti3SiC2体积分数为50%～70%的实验范围内，不同组分的复合材料具有不同的最佳烧结温度，烧结温度过高时会对材料性能产生不利影响。相同工艺参数下。随着铜含量的增加，复合材料的弯曲强度升高、电阻率降低。提高致密度可在提高复合材料抗弯强度的同时降低材料的电阻率。

摘要： 用热压法制备出Ti3SiC2/Cu复合材料，对复合材料的密度、弯曲强度和电阻率进行测试，并研究了组分对材料性能影响。研究结果表明，在复合材料中Ti3SiC2体积分数为50%～70%的实验范围内，不同组分的复合材料具有不同的最佳烧结温度，烧结温度过高时会对材料性能产生不利影响。相同工艺参数下。随着铜含量的增加，复合材料的弯曲强度升高、电阻率降低。提高致密度可在提高复合材料抗弯强度的同时降低材料的电阻率。

摘要： 用热压法制备出Ti3SiC2/Cu复合材料，对复合材料的密度、弯曲强度和电阻率进行测试，并研究了组分对材料性能影响。研究结果表明，在复合材料中Ti3SiC2体积分数为50%～70%的实验范围内，不同组分的复合材料具有不同的最佳烧结温度，烧结温度过高时会对材料性能产生不利影响。相同工艺参数下。随着铜含量的增加，复合材料的弯曲强度升高、电阻率降低。提高致密度可在提高复合材料抗弯强度的同时降低材料的电阻率。

摘要： 本发明涉及一种利用SiC纳米晶粒在SiC纤维表面原位合成Ti3SiC2界面相的制备方法，先利用化学气相沉积法在SiC纤维表面制备一定厚度的热解碳以改变SiC纤维表面的化学组成；然后将其掩埋于含有Si和Ti元素的熔盐体系中；之后对其进行热处理，利用SiC纤维内部的SiC纳米晶粒与纤维表面的PyC以及熔盐环境中的Si和Ti反应合成出Ti3SiC2界面相。本发明首创采用CVD结合熔盐法，利用SiC纳米晶粒在SiC纤维表面通过原位合成的方式制备Ti3SiC2界面相，所得界面相与SiC纤维和后续基体可以实现较强的结合能力，而且该Ti3SiC2界面相具有与SiC纤维增强陶瓷基复合材料常用PyC和氮化硼界面相不同的增韧机制，相比之下其还具备更好的抗氧化性。

摘要： 本发明涉及一种Ti3SiC2 MAX相界面层改性SiC/SiC复合材料制备方法，属于航空航天材料制备工艺领域。本发明采用化学气相沉积方法，在SiC纤维预制体中纤维表面沉积Ti3SiC2 MAX相界面层，厚度为200～1200nm。然后，采用化学气相沉积方法在Ti3SiC2 MAX相界面层外侧沉积SiC界面层，厚度为3～5μm完全包覆Ti3SiC2 MAX相界面层。接着选取适当的树脂前驱体进行重复浸渍‑固化‑裂解处理，得到含多孔碳基体的生坯。最后，在高温熔渗炉中进行液态硅熔融反应，得到SiC/SiC复合材料。由于Ti3SiC2 MAX相具有优异的化学稳定性、导热性能和摩擦性能，将有效提高SiC/SiC复合材料在高温条件下的性能。

摘要： 本发明为一种Ti3SiC2‑Al2O3‑SiC‑Al复合材料及其制备方法。该复合材料外层为Ti3SiC2/Al2O3/SiC反应层，内部为SiC/Al复合材料；所述的反应层厚度为100～400μm。所述的复合材料外层中，体积百分比Ti3SiC2：60～80％，Al2O3：15％～40％，SiC：5％～20％。该方法首先通过反应熔渗法得到Ti3SiC2/SiC/Al复合材料，再通过一步原位氧化处理的工艺，通过控制氧化工艺参数(氧化温度和氧化时间)，将外表面Ti3SiC2与SiC间隙中的Al原位氧化生成Al2O3，使表层变成Ti3SiC2/Al2O3/SiC。本发明制备的复合材料，具有强韧性和良好的摩擦磨损性能。

摘要： 本发明公开了一种含Ti3SiC2界面层的SiCf/SiC复合材料的制备方法，采用磁控溅射的方法对SiC纤维编织件进行沉积Ti3SiC2，获得含Ti3SiC2界面层的SiC纤维编织件，然后通过树脂浸渍碳化获得SiCf/C多孔体，再通过气相渗硅获得SiCf/SiC复合材料；所述磁控溅射为先采用TiC靶进行磁控溅射，在SiC纤维束或SiC纤维编织件表面获得0.1～0.2μm的TiC过镀层，然后再采用TiC靶材与Si靶双靶共溅射获得Ti3SiC2，所述Ti3SiC2的厚度控制为0.6～1.0μm；本发明首创的采用磁控溅射的方法获得了含Ti3SiC2界面层的SiCf/SiC复合材料，有效降低了沉积温度，避免了纤维的损伤，所得界面层在抗氧化性能方面优于现有技术常用的C、BN等界面层。同时本发明采用非接触式气相渗硅法进行陶瓷化，有效的降低了密度梯度，且可保证100％的合格率。

摘要： 本发明涉及一种多孔Ti3SiC2/SiC复合材料及其制备方法和应用，其制备方法包括：将原料粉末称量后混合，获得混合粉末；将混好的粉末加入成形剂后，采用冷压成形设备进行压制，获得冷压坯；将冷压坯在真空炉中脱脂后反应烧结，获得多孔Ti3SiC2/SiC复合材料。本发明制得的多孔材料孔隙通透，孔径均匀，且制备工艺简单，具有优异的抗高温氧化和抗酸腐蚀性能。

摘要： 本发明公开了一种以Ti3SiC2为前驱体制备二维材料Ti3C2的方法，具体方案为将前驱体材料Ti3SiC2首先低温预氧化一段时间，然后在HF化学环境刻蚀制备。该方法简单易行，丰富了Ti3C2二维材料的合成方法，采用的前驱体原料成本更低，制备工艺可控，所合成的材料可应用在超级电容器、电池、催化等领域。

摘要： 本发明涉及一种利用Ti3SiC2三维网络多孔预制体增强SiC陶瓷基复合材料的制备方法，先通过熔盐辅助元素反应技术形成具有一定强度的Ti3SiC2三维网络多孔预制体，之后采用化学气相渗透(CVI)结合先驱体浸渍裂解(PIP)工艺向预制体中引入SiC基体直到最终致密化，以此获得Ti3SiC2增强SiC陶瓷基复合材料(Ti3SiC2/SiC复合材料)。本发明一方面熔盐促进Ti在反应体系中扩散，加快中间产物形核，从而达到降低Ti3SiC2合成温度的作用，另一方面高温下熔盐的挥发可在元素反应致孔的基础上提供额外的开气孔，为获得具有多孔结构的Ti3SiC2预制体奠定基础，亦为后续的致密化过程创造更加有利的前驱体渗透条件；实现了一种Ti3SiC2增强体连续且以高体积分数均匀分布的Ti3SiC2/SiC复合材料，实现Ti3SiC2/SiC复合材料构件的近净尺寸成型。

摘要： 本发明涉及一种Ti3SiC2 MAX相界面层改性SiC/SiC复合材料制备方法，属于航空航天材料制备工艺领域。本发明采用化学气相沉积方法，在SiC纤维预制体中纤维表面沉积Ti3SiC2 MAX相界面层，厚度为200～1200nm。然后，采用化学气相沉积方法在Ti3SiC2 MAX相界面层外侧沉积SiC界面层，厚度为3～5μm完全包覆Ti3SiC2 MAX相界面层。接着选取适当的树脂前驱体进行重复浸渍‑固化‑裂解处理，得到含多孔碳基体的生坯。最后，在高温熔渗炉中进行液态硅熔融反应，得到SiC/SiC复合材料。由于Ti3SiC2 MAX相具有优异的化学稳定性、导热性能和摩擦性能，将有效提高SiC/SiC复合材料在高温条件下的性能。

摘要： 本发明涉及一种利用SiC纳米晶粒在SiC纤维表面原位合成Ti3SiC2界面相的制备方法，先利用化学气相沉积法在SiC纤维表面制备一定厚度的热解碳以改变SiC纤维表面的化学组成；然后将其掩埋于含有Si和Ti元素的熔盐体系中；之后对其进行热处理，利用SiC纤维内部的SiC纳米晶粒与纤维表面的PyC以及熔盐环境中的Si和Ti反应合成出Ti3SiC2界面相。本发明首创采用CVD结合熔盐法，利用SiC纳米晶粒在SiC纤维表面通过原位合成的方式制备Ti3SiC2界面相，所得界面相与SiC纤维和后续基体可以实现较强的结合能力，而且该Ti3SiC2界面相具有与SiC纤维增强陶瓷基复合材料常用PyC和氮化硼界面相不同的增韧机制，相比之下其还具备更好的抗氧化性。

摘要： 本发明提供了一种TiC‑Ti3SiC2双重改性的C/C‑SiC复合材料的制备方法，包括依次在预处理后的碳纤维表面沉积热解碳涂层和SiC涂层；将酚醛树脂、酒精和TiC颗粒混合均匀获得浸渍浆料；将界面改性后的预制体放入制得的浸渍浆料中，真空浸渍后，原位交联固化；再将预制体放置于高温裂解炉中，进行高温裂解，一次浸渍加裂解为一个工艺循环，经多次循环获得的中间体密度为1.0‑1.6g/cm3；对浸渍后的中间体进行高温热处理；将高温热处理后的中间体进行超声清洗、干燥处理；之后通过熔渗工艺渗Si或Si‑Al合金，得到TiC‑Ti3SiC2双重改性的C/SiC复合材料。