《表2 几种氧化物与Ti3AlC2进行置换反应的吉布斯自由能 (700℃)》

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《基于A位元素置换策略合成新型MAX相材料Ti_3ZnC_2》

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进一步通过HSC Chemistry软件计算了置换反应（1）的吉布斯自由能（表2），发现其（35）G<0，表明热力学可行。以上反应虽然热力学可行，但要想直接利用固相Ti3AlC2和ZnO反应完成置换仍然很困难。Ti3AlC2和ZnO都具有很高的熔点，在相对低温的条件下，反应物以固相形态为主，相互之间难以形成实质接触，因此置换原子难以快速有效的进入A位原子层生成目标MAX相。因此提出加入熔盐介质促进反应进行，熔盐提供的液态反应环境以及强极化作用，使得原子的扩散速率提升几个数量级，显著加速了反应动力学。而反应物在熔盐中存在的溶解-析出机制，使其在熔盐中具有较好的分散性，且相互之间可以充分接触。因此引入熔盐介质可以保证在较低温度下、较短时间内发生较为彻底的置换反应，得到高纯度的置换产物。进一步对Fe、Co、Ni、Cu等几种元素的置换反应进行计算，发现采用这几种元素的氧化物进行置换反应在热力学上也都具有可行性，如表2所示。以上几种元素的引入，可能会对MAX相磁性等方面的性能带来深刻的影响，从而进一步扩展MAX相材料的应用范围。