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MAX相的研究可追溯到20世紀(jì)60年代,Nowotny等人率先提出了三元過渡族金屬碳化物或氮化物的概念。2000年,Barsoum將此類材料統(tǒng)稱為“Mn+1AXn相”(簡稱MAX相)。其中M為過渡族金屬元素,A為主族元素,X為C或者N。M、A、X在元素周期中的位置如圖1所示。
MAX相的外觀形態(tài)主要有粉末、塊、薄膜三種。制備方法與其外觀形態(tài)有一定的關(guān)系。粉末狀的MAX相可以在高溫真空中制備;塊狀MAX相材料通過利用熱壓(HP)和熱等靜壓方法(HIP)得到;薄膜狀的MAX相材料則用PVD方法制備。工業(yè)化生產(chǎn)MAX相已有報道。相比之下,利用純凈粉末進行無壓燒結(jié)更適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
MAX相材料綜合了陶瓷材料和金屬材料的許多優(yōu)點,包括:
1.化學(xué)環(huán)境下的優(yōu)異耐腐蝕性
2.非常好的高溫抗氧化性能
3.高機械強度
4.優(yōu)異的耐熱沖擊性能
5.良好的電氣性能和熱性能
同樣,利用MAX相中鈦碳化鋁(Ti3AlC2)中Al片層和TiC片層間的弱結(jié)合,使用氫氟酸(HF)可以將鈦碳化鋁(Ti3AlC2)中的Al剝蝕而制備新型的二維碳化物,稱之為"MXene",其形貌與石墨烯類似。近年來,有關(guān)MXene在儲能、光電材料、傳感、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用均有報道。
Ti3AlC2刻蝕后(單層)SEM
MXene
Ti3AlC2 刻蝕后
2019年5月10至12日,第二屆國際二維過渡金屬碳化物學(xué)術(shù)研討會(2nd International Conference on MXenes,網(wǎng)站 www.mxenes2019.org)將在北京化工大學(xué)召開。屆時將有國際、國內(nèi)知名學(xué)者共同探討MAX相研究的最新進展。此外,新型的三元硼化物(MAB)及其過渡金屬二維硼化物(MBexe)的結(jié)構(gòu)與性能研究正在逐步展開。
福斯曼科技(北京)有限公司(Forsman Scientific (Beijing) Co., Ltd.)是國內(nèi)最早研發(fā)、生產(chǎn)MAX相的企業(yè)之一。福斯曼不僅可以提供MAX相系列產(chǎn)品,如鈦碳化鋁(Ti3AlC2、Ti2AlC)、鈦碳化硅(Ti3SiC2)、鈦氮化鋁(Ti2AlN)、釩碳化鋁(V2AlC)、鉻碳化鋁(Cr2AlC)、鈮碳化鋁(Nb2AlC)、鉭碳化鋁(Ta2AlC),而且配套提供硼化鉻(CrB)。產(chǎn)品包裝從實驗室級別至工業(yè)大包裝,既支持前沿的科學(xué)研究,同時滿足工程應(yīng)用需求。
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來源:福斯曼科技(北京)有限公司
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