Al2O3作为日常生活中应用最广泛的陶瓷之一,具有高强度、高硬度、高模量、耐腐蚀和高温抗氧化性等优点,但是其韧性较低、加工切削性能差,限制了它的应用。Ti3Si C2兼具有金属与陶瓷的特性,其独特的层状晶体结构赋予它较高的韧性和自润滑性,但是其强度、硬度较低。Al2O3的热膨胀系数(7.71×10-6℃-1)与Ti3Si C2的热膨胀系数(9.1×10-6℃-1)相近,所以Ti3Si C2对Al2O3材料来说是一种较好的增韧相。同时,Al2O3与Ti3Si C2基体之存在一定的晶体学位相关系,其界面能较低,结合相对稳定。目前,研究者多采用复合材料来提高其综合性能,而通过在Al2O3层间引入可以使裂纹发生偏转的界面层可以提高材料的韧性。Ti3Si C2陶瓷相对Al2O3陶瓷而言强度低而韧性高(强度为200～400 MPa,断裂韧性达到7 MPa·m1/2以上),通过制备Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料,期望获得综合力学性能良好、耐摩擦磨损的新型材料。首先以Ti、SiC、C、Al和Al2O3为原料,采用干压成型的方法将Al2O3粉压制成陶瓷坯体圆片,然后将原位合成Ti3Si C2的原料粉叠放在两个Al2O3坯体圆片之间,即采用简单的粉末―叠层的成型方法与真空热压原位烧结技术相结合,制备出三明治状Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料,探究烧结温度（1450℃～1600℃）对Ti3Si C2相的合成及层状材料界面性质和力学性能的影响。由于Si元素会在界面处聚集,Ti3Si C2会优先在界面处形成。随着烧结温度的升高,Ti3Si C2的含量增加,但当烧结温度为1600℃时Ti3Si C2晶粒会异常长大且发生分解,在1550℃时可制得纯的Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料。Ti3Si C2和Al2O3之间没有发生界面反应,Al2O3（012）与Ti3Si C2（010）为半共格界面,且在界面处发生了晶格畸变,表明两者之间具有较低的界面能,结合性能较好。Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料的弯曲强度具有各向异性,裂纹的传播过程中,Al2O3层与Ti3Si C2层的界面处会出现裂纹偏转,吸收更多断裂功,表现出更高的弯曲强度。通过原位反应与热压烧结技术相结合制备的Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料的晶面取向具有各向同性,且晶粒尺寸小于原料尺寸,Ti3Si C2和Al2O3层之间结合适当,具有较好的抗热震性,为流延法制备Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料奠定基础。根据上述研究,确定最佳烧结温度为1550℃,采用流延法与真空热压烧结技术相结合,制备Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料。浆料的配制对流延法制备层状材料至关重要,以磷酸三乙酯（TEP）为分散剂、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）为粘结剂、邻苯二甲酸二辛脂（DOP）为增塑剂、无水乙醇为有机溶剂,通过调整各有机物含量,在TEP含量为3 wt.%、PVB含量为4.5 wt.%、R值（DOP/PVB）为1.4、固含量为38 wt.%时经除泡、流延、干燥后可获得表面光滑平整、柔韧性好、厚度均匀的流延片。然后根据上述流延工艺,以Ti3Si C2为增韧层,分别以Al2O3和Ti3Si C2/Al2O3复合材料为基体层,制备了不同基体层的Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料,并与均质Ti3Si C2/Al2O3复合材料对比。层状复合材料的弯曲强度比均质材料略低,但其断裂韧性显著增加,与以Al2O3为基体层的层状复合材料相比较,以Ti3Si C2/Al2O3复合材料为基体层时,裂纹偏转角更大,延长了裂纹路径,具有更高的断裂韧性。Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料的维氏硬度、弯曲强度、断裂韧性的最佳值分别为14.68 GPa、485.22 MPa、8.24 MPa·m1/2。Ti3Si C2/Al2O3层状复合材料相较于均质材料,具有更好的摩擦磨损性能,尤其是以Ti3Si C2/Al2O3复合材料为基体层的层状复合材料,由于Ti3Si C2界面层的引入,摩擦系数比均质材料降低了30.7%,磨损率降低了33.8%。