新型三元层状碳化物Ti₃AlC₂由于同时具有金属和陶瓷的优异性能而受到了国内外材料科学工作者的广泛关注。它像金属一样，在常温下具有良好的导热和导电性能，有较低的Vickers硬度，在高温下具有良好的热震性，并且具有优于石墨和MoS₂的自润滑性能，能够在不需要外界润滑的条件下用高速钢刀具对其进行加工；Ti₃AlC₂又像陶瓷一样，具有高的熔点、高的强度以及良好的抗氧化性能等。这些优异的性能预示着Ti₃AlC₂材料具有非常广阔的应用前景。到目前为止，人们采用热压烧结（HP）、热等静压（HIP）、放电等离子烧结（SPS）以及自蔓延高温合成（SHS）等多种方法对其进行制备，期望得到纯度较高的Ti₃AlC₂材料，但相关的产物中多伴有杂质的生成，纯度不是很高。为此本文重点研究了掺杂组元在自蔓延高温合成（SHS）Ti₃AlC₂材料时的影响作用。本文以Ti粉、Al粉、C粉和TiC粉末为原料，采用自蔓延高温合成的方法合成Ti₃AlC₂。在原料配比一定的情况下，研究Sn和Si两种元素的掺杂对最终产物纯度的影响，并讨论了在反应过程中Sn和Si的作用。最后向2Ti/Al/C原料中同时掺杂了两种元素来制备高纯度的Ti₃AlC₂材料，并应用XRD、SEM和DSC等方法对不同参数下产物的相组成、微观形貌及反应机理进行了探讨。研究结果表明：在向Ti-Al-C原料中单独掺杂Sn或Si时，2Ti/Al/C/0.9TiC/0.3Sn和2Ti/Al/C/0.1Si两种配料体系以10:1的球料比，150r/min的球磨转速混料4小时，在50MPa的压力下制坯，在空气中引燃自蔓延高温合成反应得到的Ti₃AlC₂材料纯度较高；在向Ti-Al-C原料中同时掺杂Sn和Si时，以2Ti/Al/C/0.2Sn/0.1Si配比原料后合成的产物纯度最高，晶体发育最好，且Sn和Si的加入有效地抑制了杂质相Ti₂AlC的生成。