[发明专利]一种易剥离陶瓷材料MAX相的合成及剥离方法

摘要

一种易剥离陶瓷材料MAX相的合成及剥离方法，其主要是将合成原材料：M为Sc、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta；A为A与Li、Na、K、Mg、Ca的合金粉，其中Li、Na、K、Mg、Ca的含量为10‑50at％；X为C或N；分别从上述M、A、X中各选取一种，按质量比M：A：X＝2‑4：0.5‑1.1：1‑3，在氩气气氛下球磨12‑36h，得易剥离MAX相的粉状合成原料；将所得粉末在50MPa于磨具中预压成圆柱体，然后在2‑6GPa，800‑1600℃条件下烧结2‑4h，冷却至室温后卸压取出，将MAX材料粉碎，浸入腐蚀液中，40℃搅拌12h得到二维MXene陶瓷材料。本发明摆脱了MAX相剥离对高浓度HF的依赖，有助于二维MXene材料应用的推广。

主权项

1.一种易剥离陶瓷材料MAX相的合成及剥离方法,其特征在于：(1)合成原材料：M为Sc、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta；A为A与Li、Na、K、Mg、Ca的合金粉，其中Li、Na、K、Mg、Ca的含量为10‑50at％；X为C或N；分别从上述M、A、X中各选取一种，按质量比M:A:X＝2‑4:0.5‑1.1:1‑3，其中A的合金以A元素计量，按10‑20:1的球料比加入直径6mm的不锈钢磨球，以300‑400r/min的转速在氩气气氛下球磨12‑36h，使之混合均匀，得易剥离MAX相的粉状合成原料；(2)将步骤(1)所得粉末在50MPa的压力下于不锈钢磨具中预压成直径10mm高14mm的圆柱体，然后以高压烧结的方式在2‑6GPa，800‑1600℃条件下烧结2‑4h，冷却至室温后卸掉压力取出样品，将其打磨干净得到易剥离的MAX相；(3)把步骤(2)所得MAX材料粉碎，浸入腐蚀液中，40℃搅拌12h得到二维MXene陶瓷材料。