1.4 Ti3SiC2材料的性能 6

1.4.1 强度性能 7

1.4.2 高温稳定性 7

1.4.3 抗热震性 7

1.4.4 可加工性 8

1.4.5 导电性和导热性 8

1.5研究材料的方法 8

1.5.1 X射线衍射 8

1.5.2 扫描电镜 9

1.5.3 能谱仪 9

1.6课题研究目的和意义以及主要内容 9

1.6.1 研究目的和意义 9

1.6.2 研究的主要内容 10

2  实验方法及过程 11

2.1实验原料 11

2.2实验设备 11

2.3实验过程 11

2.3.1 Ti、Si、C单质直接烧结制备Ti3SiC2 11

2.3.2 Ti、Si、TiC粉末混合烧结制备Ti3SiC2 12

2.3.3 混料 13

2.3.4 烧结 13

2.3.5 烧结粉末的检测 14

3 实验结果及分析 15

3.1 XRD分析 15

3.1.1 原料配比一制备Ti3SiC2（方法一） 15

3.1.2 原料配比一制备Ti3SiC2（方法二） 19

3.2 扫描电镜分析 22

3.3 能谱分析 24

结  论 26

致  谢 27

参  考  文  献 28

1  绪论

1.1 引言

本毕业设计题为Ti3SiC2三元纳米层状金属陶瓷的无压烧结研究。通过毕业设计，要全面认识Ti3SiC2层状陶瓷并了解Ti3SiC2的烧结研究进展，初步掌握Ti3SiC2层状陶瓷无压烧结的基本知识。因此需要通过阅读相关文献，先对要研究的课题有一个初步的了解。

我们要研究的Ti3SiC2属于“MAX相”。这种“MAX相”兼具了金属和陶瓷的一些优良性能，因此也被称为金属陶瓷[1]。MAX是Mn+1AXn的缩写，M代表过渡元素，A代表一些第三或第四主族元素，X是C或N，n=1-3.根据n值不同，可将MAX相分为211、312、413相等。MAX相是六方层状结构，由M6X层和A原子层交替排列组成[2]。Ti3SiC2是一种312相层状化合物，也是目前研究最广泛的一种MAX相。

1.2  Ti3SiC2的结构

Ti3SiC2属于六方晶，空间群为P63/mmc，晶格参数为：a=0.3057nm；c=1.769 nm,由平面Si层被Ti6C八面体连接起来构成层状结构[3]。

从图1[4]中所示的Ti3SiC2的结构简图可以看出[3]：共棱的Ti6C八面体被Si原子层所分隔，C原子位于八面体中心，每一个晶胞中含有两个Ti3SiC2分子。该分子的周期性结构是由3层Ti原子，1层Si原子以及2层C原子所组成。Ti原子可以占据两个不同的位置，其中TiⅠ原子只与C原子相邻，而TiⅡ既与C原子相邻，又与Si原子相邻。从顶层的到TiⅠ到第三个C原子层，可以表述为TiⅠ-C- TiⅡ-Si- TiⅡ-C。