近些年来,新型三元层状化合物Ti3SiC2得到了迅速发展,基于它的特殊物理化学性能,而引起了物理和材料学专家强烈的研究兴趣,一方面它表现出金属的某些性能,如在常温下具有良好的导热性和导电性,相对较低的Vickers硬度和较高的弹性模量,还具有延展性；另一方面它又具有陶瓷材料的某些性能,如具有较高的屈服强度、高热稳定性和良好的抗热冲击性和高温抗氧化性。尤其引人注意的是Ti3SiC2具有可加工性,很容易使用传统工具进行机械加工；还具有比MoS2和石墨更低的超低摩擦系数和优良的自润滑性能。正是由于Ti3SiC2所具有的这些优异性能,使其在许多领域内得到应用。目前人们采用了多种的合成方法：化学气相沉积法(CVD)、热压烧结法(HP)、自蔓延高温合成法(SHS)、固液相反应法、放电等离子烧结法(SPS)、热等静压法(HIP)等等。尽管合成Ti3SiC2材料的方法很多,但合成材料中往往有TiC、SiC或硅化物等杂质相存在,严重影响Ti3SiC2材料的性能；并且制备工艺复杂,需要较高的合成温度,使得合成成本较高,大量地消耗了能源。 本研究采用反应烧结工艺合成Ti3SiC2材料。在研究中采用了三种原料的配比:Ti/Si/C,Ti/SiC/C,TiC/Si/Ti,在三个工艺参数(烧结温度、不同Si含量、保温时间)下,研究不同实验原料的配比对合成Ti3SiC2材料的纯度及合成的块体Ti3SiC2材料气孔率的影响。得出以单质元素Ti/Si/C为原料,其配比为n(Ti):n(Si):n(C)=3:1.2:2,在1250℃下,保温1h,可以得出Ti3SiC2材料的气孔率相对较低,纯度在93wt％以上,表明是合成的最佳原料和最佳的工艺参数。并且此温度是至今为止合成Ti3SiC2材料的最低合成温度。 根据实验结果、Ti-Si二元相图、Ti3SIC2和TiC的晶体结构图和一些热力学数据来进一步的分析合成Ti3SiC2材料的反应机理。得出合成Ti3SiC2的反应是固-液反应：随着烧结温度的升高,由Ti原子与C原子反应合成TiC,Ti原子与Si原子反应合成Ti5Si3,Ti5Si3逐渐的与游离在其周围的β-Ti形成Ti-Si(L),而Ti-Si(L)再与TiC反应合成Ti3SiC2。从TiC和Ti3SiC2晶体结构方面分析,TiC是NaCl型结构,是以Ti6C为一个生长单元,通过共棱的方式连接在一起。而Ti3SiC2是以Ti6C八面体以共棱的方式连接在一起,再由Si原子层再将他们分割开来,形成层状结构。这也说明了,TiC是合成Ti3SiC2的反应物。然而烧结温度过高,合成的Ti3SiC2会发生分解,生成TiC和气态Si。测试了烧结试样在不同的烧结温度下的弯曲强度和布氏硬度,得出：在1250℃时试样的弯曲强度和硬度最大,分别为105.59MPa和101HB。通过观察Ti3SiC2块体材料的断口和表面形貌,可以得出其抗损伤机制为:Ti3SiC2材料的断裂在宏观上是属于沿晶断裂和气孔断裂,但局部晶粒又发生了穿晶断裂、分层、裂纹在晶粒内部偏转、微裂纹扩展、晶粒拔出等多种的能量消耗形式来抵抗损伤,从而阻止剪切应力、压应力的传递及裂纹的扩展,限制了接触损伤区的范围。从而提高了Ti3SiC2材料的塑性,这就说明T3SiC2材料本身具有“微塑性”。