三元层状化合物Cr₂AlC不仅具有金属的高导温、高导电和高抗热震等性能,还兼具陶瓷的高强度、高剪切模量、高杨氏模量、耐腐蚀及高温抗氧化等性能,同时还具有媲美石墨、MoS₂的自润滑性能。因此,Cr₂AlC具有相当广阔的应用前景。本文以碳化铬粉、铬粉、铝粉和碳粉为原料,在BaCl₂、KCl和NaCl的混合盐浴中合成Cr₂AlC陶瓷粉体。研究了原料组成、合成温度及保温时间对合成Cr₂AlC陶瓷粉体纯度的影响。试验结果表明:采用碳粉、铬粉、铝粉为原料时,合成粉体中存在较多的杂质相。采用碳化铬粉、铬粉、铝粉为原料时,杂质相数量明显减少,其中铝含量的不足,会引起反应不充分,合成粉体中有较多的Cr₃C₂相。当铝过量达到30wt%,合成粉体中会出现Al₂O₃相。随合成温度的升高,合成粉体中Al₂O₃和Cr₃C₂相的量减少,但合成温度过高,合成粉体中会出现Cr₇C₃相。保温时间不足,合成粉体中有较多的Al₂O₃和Cr₃C₂,保温时间过长,合成粉体中会出现了Cr₇C₃相。盐浴法合成Cr₂AlC最佳工艺条件为:以碳化铬粉、铬粉、铝粉为原料,铝过量20at%,合成温度970℃,保温2h,可稳定地得到几乎没有杂相的Cr₂AlC陶瓷粉体。以自制Cr₂AlC陶瓷粉体和工业纯铜为原料,采用冷压真空烧结技术制备了Cu-15wt%Cr₂AlC复合材料。通过正交试验探讨了压制压力、烧结时间及烧结温度对复合材料致密度和显微硬度的影响,观察了复合材料的微观组织,并对其物相进行了分析,确定了较优烧结工艺。结果表明:Cr₂AlC颗粒弥散分布于Cu基体中;烧结温度、烧结时间的增大,Cr₂AlC与Cu发生固溶强化,引起Cr₂AlC晶格畸变;压制压力为500MPa,烧结时间为1h,烧结温度为1000℃,相对密度达到96.76%,显微硬度为156.33HV。在正交试验的基础上,进一探讨了压制压力、烧结时间及烧结温度对复合材料电阻率、热导率、摩擦系数以及材料的断裂方式的影响。结果表明:随着压制压力的增大、烧结温度的升高,复合材料电阻率、摩擦系数呈下降趋势,热导率逐渐升高;随着烧结时间的延长,复合材料电阻率、摩擦系数逐渐降低,热导率先升高后降低;复合材料的断裂方式均为脆性断裂。