MAX相是一大類的三元過渡金屬化合物,多種化學(xué)鍵的共存使其兼具陶瓷和金屬的諸多優(yōu)良性能,具有廣泛的應(yīng)用前景。Nb₄AlC₃作為眾多MAX相中的一員,具有十分優(yōu)異的高溫力學(xué)性能,被認(rèn)為是最有希望作為高溫結(jié)構(gòu)材料使用的MAX相之一。但其室溫下的強(qiáng)度和硬度相對(duì)較低。另一方面,在Nb₄AlC₃的氧化過程中,由于Al不能發(fā)生優(yōu)先氧化形成Al₂O₃膜,使其抗氧化性能較差。因此,若能進(jìn)一步改善其室溫力學(xué)性能和抗氧化性能,將會(huì)更有利于實(shí)現(xiàn)它的高溫應(yīng)用。此外,利用MAX相中MX片層與Al之間的弱結(jié)合力,可以成功將Al刻蝕掉,從而制備出一種新型的二維碳化物材料,稱之為“MXene”。其作為鋰離子電池電極材料被研究的較多。穩(wěn)定的層狀結(jié)構(gòu)能夠提供較多的鋰離子嵌入位點(diǎn)。而鈉離子電池具有與鋰離子電池類似的電化學(xué)工作原理。且相對(duì)于鋰,鈉的儲(chǔ)存量更加豐富,價(jià)格更加低廉,被認(rèn)為是最具希望的下一代二次電池之一。尋找合適的電極材料從而提高鈉離子電池的容量一直是人們研究的重點(diǎn)。因此,探索二維MX... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

MAX相組成元素在元素周期表中的位置

新型 MAX 相 Nb4AlC3的制備及性能研究，以此類推。從高分辨 TEM 襯度尺度看清 MAX 相的層狀堆垛結(jié)構(gòu)Ti3SiC2[4]和 β-Ta4AlC3[5]在（12 10中，每兩排亮的 V 原子層被一層暗 Ti 原子層被一層暗的 Al 原子層隔被一層暗的 Al 原子層隔開。MAX的層狀結(jié)構(gòu)特征，如圖 2.4 所示。粒，可以明顯地看出，Ti3SiC2晶粒間的裂紋橋，從斷裂處的變形晶征。而正是由于這些晶體學(xué)上的特 2.4（c）所示。

可以明顯地看出，Ti3SiC2晶粒沿 ab 方向擇優(yōu)生長。圖2.4（b）為 Ti3SiC2晶粒間的裂紋橋，從斷裂處的變形晶�？梢钥闯� Ti3SiC2晶粒具有明顯的層狀結(jié)構(gòu)特征。而正是由于這些晶體學(xué)上的特征，使得 MAX 相陶瓷的晶粒呈板條狀，如圖 2.4（c）所示。圖 2.2 MAX 相的晶體結(jié)構(gòu)Fig. 2.2 The crystal structures of MAX phases.圖 2.3（a）V2AlC[3]，（b）Ti3SiC2[4]和（c）β-Ta4AlC3[5]在（12 10）方向的高分辨 TEM 圖像Fig. 2.3 The HRTEM images along (12 10) direction of (a) V2AlC[3], (b) Ti3SiC2[4]and (c) β-Ta4AlC3[5].

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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