Ti3AlC2陶瓷（钛碳化铝陶瓷）兼具金属、陶瓷优点 制备工艺还在不断改进

　　Ti3AlC2陶瓷，即钛碳化铝陶瓷，是一种MAX相陶瓷材料，是以三元碳化物为主晶相的结构陶瓷，为六方晶系、层状结构，外观呈现灰黑色，兼具陶瓷材料与金属材料性能优点。

 

　　根据新思界产业研究中心发布的《2025-2030年中国Ti3AlC2陶瓷（钛碳化铝陶瓷）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，Ti3AlC2陶瓷具有金属材料的优良导电性、导热性，也具有陶瓷材料的优良强度、高温稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性，并具有弹性模量较高、韧性好、磨擦系数低、自润滑性好、抗辐照等特点，可以用作高温结构材料、高温导电材料、高温耐蚀材料等。

 

　　金属铝表面接触空气，会与氧气反应生成氧化铝（Al2O3）膜层。Ti3AlC2陶瓷的主要成分是Ti3AlC2化合物，其中的Al元素会氧化生成致密氧化膜，保护内部材料不被氧化。Ti3AlC2陶瓷具有高温自愈合能力，当材料表面出现裂纹或者划痕时，高温条件下可以快速生成氧化铝膜层，使材料具有愈合性能，从而保证材料的力学性能稳定，可靠性提高。

 

　　Ti3AlC2陶瓷可以广泛应用在航空航天、核工业、汽车、机械、电力、能源、化工等领域。Ti3AlC2陶瓷在航空航天领域，可制造航空发动机涡轮叶片、燃烧室高温结构件等；在核工业领域，可用作核燃料包壳材料；在机械领域，可用来制造轴承；在能源领域，可用作电极材料、电刷材料；在化工领域，可用作抗高温氧化涂层、耐高温腐蚀涂层。

 

　　利用含氟刻蚀液侵蚀MAX相可以获得MXene。Ti3AlC2陶瓷是MAX相材料，在Ti3AlC2化合物中，Al片层与TiC片层之间弱结合，利用氢氟酸可将Ti3AlC2化合物的Al片层剥离，制备二维MXene材料。MXene结构类似石墨烯，具有优异的导电性、自润滑性，可以应用在超级电容器、锂离子电池等领域。因此，Ti3AlC2陶瓷也可用作Mxene前驱体。

 

　　Ti3AlC2陶瓷制备可以粉末钛、粉末铝、活性炭粉体为原料，采用热压烧结法（HP）、自蔓延高温合成法（SHS）、放电等离子烧结法（SPS）、热等静压法（HIP）等工艺制备得到。Ti3AlC2陶瓷中通常含有杂质相，会对其性能造成不良影响，制备单相Ti3AlC2陶瓷难度大，因此其原材料选择、制备工艺还在不断改进优化。

 

　　新思界行业分析人士表示，我国Ti3AlC2陶瓷相关研究机构主要有武汉理工大学、焦作工学院、清华大学、云南民族大学、西安理工大学、吉林大学、长春工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨工业大学等。

 

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