理解Ti3C2Tx MXene-聚合物衍生碳化硅的相变及微观结构演变

《Advanced Composites and Hybrid Materials》：Understanding phase and microstructure evolution of Ti3C2Tx MXene-polymer derived silicon carbide

　　

摘要

将MXenes作为添加剂掺入聚合物陶瓷前驱体中，可以实现这些二维碳化物在陶瓷基体中的均匀整合。在本研究中，Ti₃C₂T_x MXene薄片经过3-(2-氨基乙氨基)丙基三甲氧基硅烷（AEAPTMS）的功能化处理，并在烯丙基氢化聚碳硅烷（SMP-10，一种SiC聚合物前驱体）中得到稳定。热重分析表明，在1200–1400°C范围内，含有2 wt% MXene的复合材料的残余质量较高（质量损失约为2.45–4.21%），这表明MXene的添加提高了陶瓷的产率。对SMP-10衍生的SiC进行原位高温X射线衍射分析发现，含有MXene的SiC结晶起始速度更快，但结晶过程受到抑制。微观结构表征显示，在不同的SiC相和MXene衍生的TiC_{y相之间形成了厚度小于20纳米的Ti-Si-C界面纳米结构，且晶界处的缺陷积累更为严重。这些发现为实现MXenes作为聚合物衍生陶瓷（PDCs）添加剂在先进工程应用中的潜力迈出了第一步。}