層状加工可能なTi3AlC2セラミックの固体-液体反応合成

完全に密な多結晶Ti3AlC2は、Ti、Alおよびグラファイト粉末の混合物を1500 °Cおよび25 MPaで5分間同時にインシチュ熱圧縮し、固体-液体反応合成によって製造され、その後1200 °Cで20分間アニーリングされました。Ti3AlC2の純度、形成および密度に対する初期元素粉末の組成、温度、および熱圧力の各種パラメーターの影響が調査されました。さらに、DTA、XRD、SEMおよびEDSによってTi3AlC2形成の反応経路が調査され、加熱プロセス中の反応経路は以下のように合理的に説明できることが示唆されました：Al粉末は約660 °Cで融解してTi粒子をコーティングし、約740 °CでAlとTiの間の発熱反応が起こり、TiAlやTi3AlのようなTi-Al金属間化合物が形成されました；高温におけるTi-Al金属間化合物内の炭素の拡散によりカルバイドのTi2AlC、Ti3AlCおよびTiCが生成され、最終的にこれらのカルバイドと未反応のグラファイトが約1420 °Cで反応し、Ti3AlC2が得られました。