[发明专利]三元层状化合物、金属基复合材料及其制作方法和原料

权利要求书

1.一种活化的三元层状化合物，所述三元层状化合物具有通式M_n+1AX_n，其中，n的取值包括1、2或3，M表示过渡族金属元素，A表示主族元素，X为C或N元素，其特征在于，所述活化的三元层状化合物呈粉末状、且其中的三元层状化合物颗粒的表面包覆有第一金属材料，所述第一金属材料中含有所述三元层状化合物中的A表示的元素；所述第一金属材料中的A元素来自于所述三元层状化合物的颗粒；

加热所述三元层状化合物的颗粒与包覆在其表面的金属包覆材料，使所述三元层状化合物颗粒中的A表示的元素扩散并至少部分溶解于所述金属包覆材料，从而形成所述第一金属材料。

2.根据权利要求1所述的活化的三元层状化合物，其特征在于，所述三元层状化合物是Cr2AlC，所述金属材料是镍。

3.一种制备金属基复合材料的原料，其特征在于，所述原料包括：

第一原料，具有三元层状化合物粉体以及包覆于所述三元层状化合物粉体的表面的第一金属材料，所述三元层状化合物具有通式M_n+1AX_n，其中，n的取值包括1、2或3，M表示过渡族金属元素，A表示主族元素，X为C或N元素；

用于与所述第一原料混合的第二原料，具有金属粉体以及可选地包覆于所述金属粉体的表面或以与所述金属粉体合金化形式存在的第二金属材料，且所述第二金属材料能够固溶于所述第一金属材料。

4.根据权利要求3所述的原料，其特征在于，所述三元层状化合物粉体包括Cr2AlC、Ti2AlC、Ti2AlN、Ti2SnC、Ti3AlC2、Ti3SiC2和Ti4AlN3中的任意一种或多种；

和/或，所述第一金属材料包括镍；

和/或，所述金属粉体包括铜，所述铜是鳞片状铜粉，或者所述铜是厚度为2μm至10μm的鳞片状铜粉；

和/或，所述第二金属材料包括锡。

5.根据权利要求3所述的原料，其特征在于，所述三元层状化合物粉体是Cr2AlC，所述第一金属材料为镍，所述金属粉体为厚度为2μm至10μm的鳞片状铜粉，所述第二金属材料为锡。

6.一种金属基复合材料，其特征在于，利用根据权利要求3至5中任意一项所述的原料或利用根据权利要求1或2所述的活化的三元层状化合物制作而成，且在所述复合材料中三元层状化合物的含量为20-40 wt%。

7.根据权利要求6所述的金属基复合材料，其特征在于，所述金属基复合材料为所述原料的烧结反应产物；

所述烧结反应产物为块状或圆柱体。

8.根据权利要求7所述的金属基复合材料，其特征在于，在所述烧结反应产物中，所述三元层状化合物粉体以颗粒状形式存在且颗粒之间通过所述第一金属材料形成连接；

所述三元层状化合物粉体是Cr2AlC，所述第一金属材料为镍，所述金属粉体为铜粉，所述第二金属材料为锡，且所述锡固溶于所述镍和所述铜中。

9.一种如权利要求6至8中任意一项所述的金属基复合材料的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：将所述第一原料和所述第二原料在混合状态下进行烧结。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括在烧结之前和/或烧结过程中，对所述第一原料和所述第二原料的混合物进行压制；

和/或，所述烧结操作是在真空或惰性气氛中于980℃至1020℃进行的。