[发明专利]MAX相-金复合材料及其制造方法

权利要求书

1.一种复合材料组合物，其包含金和一种或多种MAX相材料。

2.根据权利要求1所述的复合材料组合物，其中所述金的存在量以重量计超过所述一种或多种MAX相材料。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的复合材料组合物，其中所述一种或多种MAX相材料包含化学计量M_n+1AX_n；

a.其中M是至少一种IIIB、IVB、VB或VIB族金属，包括但不限于铬、铪、钼、铌、钪、钽、钛、钒和锆；

b.其中A是A族元素，包括但不限于Al、As、Cd、Ga、Ge、In、P、S、Si、Sn、Tl；

c.每个X是C和/或N，即化学计量上X＝C_xN_y，包括其中x+y约为1；并且n＝1、2或3。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的复合材料组合物，其中至少一种所述MAX相材料包含Ti₃AlC₂、Ti₃SiC₂、Ti₂SnC、Ti₂InC或Ta₂AlC。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的复合材料组合物，其包含以其中至少一种所述MAX相材料中的至少一些A元素被Au代替并具有化学计量M_n+1Au_qA_(1-q)X_n的材料的存在为特征的相。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的复合材料组合物，其包含以其中所述MAX相粉末相的A元素完全被Au代替的材料的存在为特征的相，使得所述复合材料包含化学计量M_n+1Au_qX_n的组合物；

a.其中M是至少一种IIIB、IVB、VB或VIB族金属，包括但不限于铬、铪、钼、铌、钪、钽、钛、钒和锆；

b.每个X是C和/或N，即化学计量上X＝C_xN_y，包括其中x+y约为1；

c.q是1或2；并且

d.n＝1、2或3。

7.根据权利要求1所述的复合材料组合物，其中所述A元素是Al。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的复合材料组合物，其中所述A元素是Si，并且所述复合材料组合物包含含有金的相，所述金含有溶解的Si。

9.根据权利要求1-2中任一项所述的复合材料组合物，其中所述A元素是Al，并且所述复合材料组合物包含含有硅和铝的混合金属互化物的相，所述混合金属互化物任选地包含AlAu₂或AlAu₄。

10.根据权利要求1-2中任一项所述的复合材料组合物，其包含MXene组合物M_n+1X_n；

a.其中M是至少一种IIIB、IVB、VB或VIB族金属，包括但不限于铬、铪、钼、铌、钪、钽、钛、钒和锆；

b.每个X是C和/或N，即化学计量上X＝C_xN_y，包括其中x+y约为1；并且n＝1、2或3。

11.根据权利要求1-2中任一项所述的复合材料组合物，其中所述复合材料组合物被表征为表现出比18开金硬至少5％、至少10％、至少50％、至少100％至少500％或至少10倍的维氏硬度。

12.根据权利要求1-2中任一项所述的复合材料组合物，其中所述复合材料组合物表现出至少0.25GPa、至少0.5GPa、至少1.5GPa、至少2GPa、至少2.5GPA、至少3GPa或至少3.5GPa、高达约4GPa、高达约4.5或高达约5GPa的维氏硬度。