[发明专利]一种M位二元的MAX相材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种M位二元的MAX相材料，其特征在于：所述M位二元的MAX相材料的分子式表示为(M_x,M′_y)_n+1AX_n，0x1,0y1，x+y＝1，其中M、M′分别包括Ta、Sc、Hf、V、Nb、Mo、Zr、Cr、Ti、Mn、Y元素中的任意一种，且M与M′不相同，A为Sn、Al、Zn、Cu、Ge、Cd、Ga、In、Pb、S、Si或P元素，X为C、N元素中的任意一种或两种的组合，n为1、2、3或4。

2.根据权利要求1所述的M位二元的MAX相材料，其特征在于：所述的X为C_aN_b,其中0≤a≤1，0≤b≤1,a+b＝1。

3.根据权利要求1所述的M位二元的MAX相材料，其特征在于：所述M位二元的MAX相材料的晶胞由(M_x,M′_y)_n+1X_n单元与A单元交替堆垛而成。

4.根据权利要求1所述的M位二元的MAX相材料，其特征在于：所述M位二元的MAX相材料的形态包括粉体、块体、薄膜中的任意一种或两种以上的组合。

5.如权利要求1-4中任一项所述M位二元的MAX相材料的制备方法，其特征在于包括：熔盐法、热压法、放电等离子体烧结法中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于包括：

将M和/或含M材料、M′和/或含M′材料、A和/或含A材料、X和/或含X材料、无机盐按(0.01～3.99):(0.01～3.99):1:(1～3):(0～10)的摩尔比混合，并将所获混合物于惰性气氛中在800℃～1700℃高温于大气压下反应180～420min，再后处理获得M位二元的MAX相材料；所述M位二元的MAX相材料的分子式表示为(M_x,M′_y)_n+1AX_n，0x1,0y1，x+y＝1，其中M、M′分别包括Ta、Sc、Hf、V、Nb、Mo、Zr、Cr、Ti、Mn、Y元素中的任意一种，且M与M′不相同，A为Sn、Al、Zn、Cu、Ge、Cd、Ga、In、Pb、S、Si或P元素，X为C、N元素中的任意一种或两种的组合，n为1、2、3或4。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述含M材料包括含M的合金；

和/或，所述含M′材料包括含M′的合金；

和/或，所述含A材料包括含A的合金；

和/或，所述含X材料包括含X的合金；

和/或，所述无机盐包括NaCl、KCl、NaF、KF、NaBr、KBr、NaI、Na₂SO₄、K₂SO₄、Na₂CO₃、K₂CO₃中的任意一种或两种的组合。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述M和/或含M材料、M′和/或含M′材料、A和/或含A材料、X和/或含X材料为粉体，且粒度为500nm～100μm；

和/或，所述无机盐为粉体，且粒径为500nm～1mm。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的后处理包括：在所述的高温反应结束后，以去离子水和酒精对所获的反应产物进行数次清洗，之后40～80℃干燥1～24h，获得M位二元的MAX相材料。

10.权利要求1-4中任一项所述M位二元的MAX相材料在超高温、生物医学或能源领域中的用途。