不久前，Nature发表了一项“熔盐保护合成易氧化材料”技术成果，它可以实现在较低温度并且不需要额外研磨的前提下制备出“高纯、超细并且分散良好”的粉体原材料。目前已成功用于合成三元过渡金属化合物MAX陶瓷（M代表早期过渡金属，A代表13或14组元素，X代表碳或氮原子，比如Ti3SiC2，Ti2AlN4，MoAlB5）、二元碳化物（TiC）、以及海绵钛。

该成果实现工业化应用，将极大降低如非氧化物陶瓷的烧结能耗和原材料成本，从而提升这些新材料在工业应用中的普及率。

熔盐保护合成 流程示意图

非氧化物陶瓷由于其高温性能，包括优良的耐腐蚀性、刚度和轻量化，具有许多潜在的工业应用前景，然而它们的生产成本很高，比如MAX陶瓷原材料的加工温度超过1000℃，并且需要精细研磨；此外，由于高温下易于氧化，还需要真空或者惰性气体气氛下制备。

项目研究人员Apurv Dash (左) 和Jesus Gonzalez-Julian（右）

针对以上，德国于利希研究中心（Forschungszentrum Jülich GmbH）的研究人员提出想法并付诸实验。他们的这项“熔盐保护合成/烧结”技术被称为MS3（molten salt shielded synthesis/sintering），以金属钛和Ti3SiC2作为实验对象，将前驱体封装在溴化钾KBr基质中，利用其在室温下的延展性，将其压缩到95%的相对密度，使其达到密封和隔绝空气。最后再将混合物加热至高温熔融，在熔盐浴下将前驱体烧结为海绵钛和陶瓷相。

而研究人员只要最后将其放入水中溶解，即可除去盐并留下高纯度金属和陶瓷样品，盐水中的盐可以回收利用下次加工。研究人员称，三升水可以制备一公斤三元过渡金属化合物MAX陶瓷。

MS3工艺可以很好地控制样品特性，它可以制作致密多孔的金属样品，以及精细的陶瓷粉末，减少了传统加工方法所需的昂贵和能源密集的步骤。此外，与其他常用技术相比，MS3可使加工温度降低约100℃。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41563-019-0328-1

YUXI 编译