以氫化鈦為鈦源制備高純Ti2AlN粉體及刻蝕行為

編號：NMJS07729

篇名：以氫化鈦為鈦源制備高純Ti2AlN粉體及刻蝕行為

作者：郭奕彤 王軍凱 胡前庫 王李波 周愛國

關(guān)鍵詞： Ti2AlN MAX相 粉體 MXene

機構(gòu)： 河南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 以氫化鈦(TiH2)粉代替鈦粉,與氮化鋁(AlN)粉體混合,合成高純的三元氮化物Ti2AlN陶瓷粉體。氫化鈦與氮化鋁按照摩爾比2∶1的配比,在混料機中混合12 h,然后放入流動氬氣氣氛保護的管式爐中高溫處理。通過對在不同溫度以及不同時間下進行熱處理得到的產(chǎn)物進行物相分析,探究Ti2AlN的形成機理,發(fā)現(xiàn)在1400℃下保溫2 h得到的Ti2AlN粉體純度最高,約為96.2%(質(zhì)量分數(shù))。在同樣條件下,以鈦粉為鈦源合成Ti2AlN粉體的純度只有80.2%(質(zhì)量分數(shù))。因為氫化鈦粉體價格低于鈦粉,并且合成的樣品純度顯著提高。所以,以氫化鈦粉代替鈦粉為鈦源,合成Ti2AlN具有顯著優(yōu)勢。同時研究了所合成Ti2AlN粉體在不同酸溶液(KF-HCl、NaF-HCl和NH4F-HCl)腐蝕行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn):將Ti2AlN(~2 g)浸入由2 g KF溶解在40 mL 6 M HCl的KF-HCl混合液中,在50℃下攪拌48 h得到碎片團簇型TiN。但是二維碳化物Ti2N MXene不能通過選擇性刻蝕Ti2AlN的方法得到。