MAX相材料,這名字聽起來就很牛叉,感覺是要“稱王稱霸”的樣子,比那個名字叫石墨烯的材料霸氣多了。小編今天就來科普一下這個材料,其實MAX相中的M是代表過渡金屬元素,A則是指主族元素,而X則代表碳或氮,這類元素所組成的物質就是屬于MAX相材料。這個定義夠簡單了吧?但想把這些元素融合在一起,制備成三元層狀的碳化物或者氮化物絕非易事。
目前這是現代材料合成領域中全球公認的難題,但由于這種材料兼具有金屬材料和陶瓷材料的優良性能,如良好的導電性、較高的韌性、良好的自潤滑性能,并且這類材料在電極電刷材料、高溫結構材料、高溫發熱材料和化學防腐材料等方面已經開始了廣泛的應用,因此,成為各國爭奪材料科技至高點的熱門話題。
鈦碳化硅(Ti3SiC2)就是MAX材料中市場應用較好的一個例子。鈦碳化硅有金屬一樣的良好電和熱的導體性質,易加工,柔軟,對沖擊不敏感,高溫表型為塑性。又具有似陶瓷功能具有抗氧化,耐高溫,其高溫強度超過所有的高溫合金。可謂是金屬與陶瓷的一次美好的跨界組合。目前,國內已經有多家單位可以批量生產該材料,并且投入到工業應用領域。
中科院寧波所合成的MAX相陶瓷材料
2019年3月份,《寧波日報》曾報告過,通過綠色制備技術,中科院寧波所在世界上首次合成了鋅MAX相材料被成功合成,并與美國團隊合作,將鋅MAX相材料用于新能源汽車、手機等的儲能設備中,根據測評數據來看將大大提升續航,并大幅減輕儲能系統自重。
隨著研究的深入和制備技術的突破,MAX相材料的“家族成員”正不斷擴充,性能不斷突破,將在催化、儲能、國防等多領域“大展拳腳”。隨著裝備高端化、小型化、集約化進程,全球對于MAX相材料的需求量必將爆發式增長,MAX相材料的春天才剛剛來臨。
粉體圈 作者:敬之