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Ti₃SiC₂材料本身具有“微塑性”。