三元层状化合物Ti_2SC的制备及其力学性能

以钛粉、石墨粉、硫粉为原料,铝粉为助剂,采用自蔓延高温合成法和球磨处理制备出了Ti_2SC粉体;然后以该粉体为原料,通过放电等离子烧结在不同温度和保温时间下制备了三元层状Ti_2SC块体材料;考察了Ti_2SC粉体的物相和微观形貌,以及烧结温度和保温时间对块体材料力学性能和断面形貌的影响。结果表明:制备的Ti_2SC粉体活性较高,其中含有少量副产物TiC和Ti_3S4;在1 250℃保温5min得到的块体材料具有优异的力学性能,其密度为4.57g·cm~(-3),维氏硬度为8.61GPa,断裂韧度可达5.81MPa·m~(1/2),其断面形貌为层状和柱状晶粒混合的结构。