钛碳化铝_百度百科
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MAX相的研究可追溯到20世纪60年代，Nowotny等人率先提出了三元过渡族金属碳化物或氮化物的概念。2000年，Barsoum将此类材料统称为“Mn+1AXn相”（简称MAX相）。其中M为过渡族金属元素，A为主族元素，X为C或者N。钛碳化铝做为MAX相陶瓷家族中的一员。
MAX相的研究可追溯到20世纪60年代，Nowotny等人率先提出了三元过渡族金属碳化物或氮化物的概念。2000年，Barsoum将此类材料统称为“Mn+1AXn相”（简称MAX相）。其中M为过渡族金属元素，A为主族元素，X为C或者N。
根据通式中n值的不同（即MX片层厚度的不同），MAX相可以分为M2AX相（211相）、M3AX2相（312相）、M4AX3相（413相）等。作为一个新的陶瓷家族，MAX相不断发展壮大，以M2AX相为例，其数量接近50种，M3AX2相和M4AX3相分别为7种和8种。
MAX相的外观形态主要有粉末、块、薄膜三种。制备方法与其外观形态有一定的关系。粉末状的MAX相可以在高温真空中制备；块状MAX相材料通过利用热压（HP）和热等静压方法（HIP）得到；薄膜状的MAX相材料则用PVD方法制备。工业化生产MAX相已有报道。相比之下，利用纯净粉末进行无压烧结更适用于大规模工业化生产。
2. 结构与性能
三元层状化合物MAX相是一种新型金属陶瓷功能材料，微观上是六方层状结构，由MX层和A层交替排列组成。211、312、413相的主要区别在于晶体中每两层A原子层之间M原子个数。换言之，Mn+1AXn相是由n+1个MX片层和1个A层原子面交替堆垛所组成。MX之间以强共价键结合，MX片层与A原子面间以弱共价键结合，使得A原子较易脱离MX片层的束缚。这一独特的化学键性质，赋予了MAX相优异的性能。随着MX片层厚度的增加，性能接近于相应的M-X二元碳化物，通过调整MX片层厚度可以改善MAX相的性能。
MAX相材料综合了陶瓷材料和金属材料的许多优点，包括低密度、高模量、良好的导电（导热）性、抗热震性以及优良的抗高温氧化性能等。
MAX相的晶体结构及M-X间的强共价键特征使其具有较高的弹性模量和强度，而较低的剪切模量来源于MX片层和A原子面间的弱结合。同一体系的MAX相中，MX片层的增厚，其体模量和弹性模量不断增加。所以，通过MX片层的厚度来获得具有更高模量的MAX相陶瓷材料。
作为高温结构材料，不仅要有良好的高温力学性能，还要拥有优异的抗氧化性能。抗氧化性能主要取决于材料在高温氧化过程中能否生成致密的保护性氧化膜，如氧化铝、二氧化硅等。钛碳化铝（Ti3AlC2）在氧化过程中由于Al的选择性氧化可以生成连续的Al2O3保护膜，实验研究结果也表明钛碳化铝（Ti3AlC2）具有优良的抗热循环能力，生成的氧化膜致密、与基体结合良好，没有剥落。钛碳化硅（Ti3SiC2）在高温下的氧化膜分为两层，外层是TiO2，内层为TiO2和SiO2的混合物，氧化膜的致密性及与基体的黏附性均较好。
Ti-Al-C体系MAX相中的Al在氧化过程中可以快速扩散并发生选择性氧化进而生成一层致密的Al2O3膜，防止基体材料被进一步氧化。钛碳化铝（Ti3AlC2和Ti2AlC）与生成的Al2O3之间界面的微观结构使得该体系材料具有高温自愈合能力。在高温环境中，材料表面的裂纹或者刻痕被该氧化物填充，从而使材料恢复原来的性能，尤其是力学性能。这种特性对保持材料的力学性能、提高材料的稳定性和可靠性具有重要意义，使其更有望应用于高温环境。
钛碳化铝（Ti3AlC2和Ti2AlC）在高温下Al的快速扩散及选择性氧化的特性分别实现了材料自身的对焊接和层与层之间的焊接。钛碳化铝（Ti3AlC2和Ti2AlC）自焊接所得层状材料的断裂韧性较单相材料得到大幅度提升。
同样利用MAX相中钛碳化铝（Ti3AlC2）中Al片层和TiC片层间的弱结合，使用氢氟酸（HF）可以将钛碳化铝（Ti3AlC2）中的Al剥蚀而制备新型的二维碳化物，称之为“MXene”，其形貌与石墨烯类似。MXene良好的导电能力使其可能作为锂离子电池材料。
MAX相产品，尤其是钛碳化硅（Ti3SiC2）具有较高的抗损伤容限、良好的力学、热学性能等一系列特性，使其可能应用于第四代核反应堆中，作为气冷快堆中核燃料的包壳材料。近年来，钛碳化硅（Ti3SiC2）的抗幅照损伤能力引发越来越多的关注。
MAX相的研究侧重于两个方面：一是新MAX相的合成，二是MAX相的性能研究。近些年来，MAX相的工业应用研究逐渐增多。对MAX相中新材料的发现、现有材料的性能优化以及应用前景仍然是一个长期的课题。希望越来越多的研究者能够通过结构、性能等多方面的优化，使它能够发挥应用潜力。
5. 参考文献
Y .Q .Tan, C .Chen, F .Z .Li, H .B .Zhang, G .J .Zhang, S .M .Peng, Enhancement of sinterability and mechanical properties of B4C ceramics using Ti3AlC2 as a sintering aid, RSC Adv., 309–76314
战再吉，吕云巧，王文魁，三元层状化合物MAX相的研究进展，燕山大学学报，9-195
郑丽雅，周延春，冯志海，MAX相陶瓷的制备、结构、性能及发展趋势，宇航材料工艺，-12为什么汽车上用碳纤维不用钛合金呢
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刚刚看了劳斯莱斯那个帖子有个jr说车身用了碳纤维，个人感觉钛合金这种材料也不错啊也很轻强度比钢材还好，难道钛合金太贵？同样山地车也这样少见钛合金的车架子，碳纤维的倒是挺多
这些回帖亮了
钛合金都去造狗眼了，缺货。
引用2楼 @ 发表的:我就不信一辆六七百万的车用不起钛合金？还真就是用不起。首先得将钛合金锻压成型，之后才能进行切削加工。要出产一件完整合格的车架，光是切削下来的钛合金废料怕是都不止这个数，更不用说大型高性能锻压机和车铣设备的采购和应用维护的成本了。当然目前国内在激光增材制造上有巨大突破，大幅提高了材料利用率，技术指标也是极高的，成品已经被用作为大飞机的大型承力构架了。即便是这样用不用得起也是两说，更不用说罗罗目前根本买不到这项技术。
引用6楼 @ 发表的:
说的对，我就是做这个技术的。
我觉得你可以发个帖子《我是做钛合金加工技术的，jrs有什么想问的么》
引用1楼 @ 发表的:
成本哥，，这帖子咋这么水
我就不信一辆六七百万的车用不起钛合金？
为撒么汽车加油不加水呢
劳斯莱斯没有碳纤维的，那jr说错了发自手机虎扑
引用2楼 @ 发表的:我就不信一辆六七百万的车用不起钛合金？还真就是用不起。首先得将钛合金锻压成型，之后才能进行切削加工。要出产一件完整合格的车架，光是切削下来的钛合金废料怕是都不止这个数，更不用说大型高性能锻压机和车铣设备的采购和应用维护的成本了。当然目前国内在激光增材制造上有巨大突破，大幅提高了材料利用率，技术指标也是极高的，成品已经被用作为大飞机的大型承力构架了。即便是这样用不用得起也是两说，更不用说罗罗目前根本买不到这项技术。
引用5楼 @ 发表的:还真就是用不起。首先得将钛合金锻压成型，之后才能进行切削加工。要出产一件完整合格的车架，光是切削下来的钛合金废料怕是都不止这个数，更不用说大型高性能锻压机和车铣设备的采购和应用维护的成本了。当然目前国内在激光增材制造上有巨大突破，大幅提高了材料利用率，技术指标也是极高的，成品已经被用作为大飞机的大型承力构架了。即便是这样用不用得起也是两说，更不用说罗罗目前根本买不到这项技术。
说的对，我就是做这个技术的。
引用6楼 @ 发表的:
说的对，我就是做这个技术的。
我觉得你可以发个帖子《我是做钛合金加工技术的，jrs有什么想问的么》
劳斯莱斯可没那么多钱用钛合金
目前钛合金汽车是帕加尼，和布加迪威龙一个档次的车
劳斯莱斯可比这俩车差一些
引用7楼 @ 发表的:
我觉得你可以发个帖子《我是做钛合金加工技术的，jrs有什么想问的么》
我是做3d打印，主要用在波音上。不敢发，大神太多，比如您。
引用9楼 @ 发表的:
我是做3d打印，主要用在波音上。不敢发，大神太多，比如您。
我就当你是在酸我了，哈
引用4楼 @ 发表的:
劳斯莱斯没有碳纤维的，那jr说错了
翼子板确实是碳纤维。发自手机虎扑
为什么汽车上用发动机而不用火箭推进器？？
还是修复和制造成本太高
RR虽然是豪车
但是在外国还是属于民用层次
毕竟在美国20,30W美刀就有一辆 真心不算特别贵
用上钛合金 那车肯定价格也翻几倍了起码
引用8楼 @ 发表的:劳斯莱斯可没那么多钱用钛合金
目前钛合金汽车是帕加尼，和布加迪威龙一个档次的车
劳斯莱斯可比这俩车差一些
啊......
世界观啊......
我一直以为劳斯莱斯是最贵的车，没有之一......
谢扫盲发自手机虎扑
引用@ 发表的:翼子板确实是碳纤维。不是碳的，之前看过超级工厂，翼子板是合成材料，但肯定不是碳纤维
钛合金都去造狗眼了，缺货。
我公司有一款钛合金手表，日本机械机芯。蓝宝石玻璃，、、
价格也不贵。2500这样而已。
引用11楼 @ 发表的:
翼子板确实是碳纤维。
碳纤维碎了是不会看起来和石棉瓦一样发自手机虎扑
引用2楼 @ 发表的:
我就不信一辆六七百万的车用不起钛合金？
去百度一下
比自己瞎想靠谱得多 你不信但是就是那样的事儿多了去了
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