三元层状构造的碳化物Ti₃AlC₂综合了金属与陶瓷的共同优点,如低密度,高强度,杰出的导电性及耐高温性能等,可以被用在航天,潜艇,汽车等工业领域,是未来材料研究的一个热门方向。但其本身的反常的低硬度和强度限制它的应用范围,为了能够提高Ti3Al C2的强度,本论文研究采取原位热压技术联合固溶强化及Al₂O₃第二相增强来提高Ti3Al C2材料的性能。论文以碳化钛-钛-铝-钒及碳化钛-钛-铝-五氧化二钒为两种起始物料,通过原位热压技术分别在1400℃与1350℃下热压2h合成出了(Ti_1-x,V_x)₃AlC₂固溶体材料及（Ti,V）3AlC2/Al₂O₃复合材料。通过结合DSC与XRD技术分析了其反应机理,通过SEM,EDS等手段对其显微结构进行了测试表,分析了V元素固溶强化及Al₂O₃第二相颗粒强化的作用。(Ti_1-x,V_x)₃AlC₂固溶体材料的合成的研究表明,用V取代Ti合成(Ti_1-x,V_x)₃AlC₂固溶体,由于V原子小于Ti原子的原子半径,从而导致合成的(Ti_1-x,V_x)₃AlC₂的晶胞参数逐渐减小,密度逐渐降低。随着V掺杂量增加,(Ti_1-x,V_x)₃AlC₂固溶体的力学性能发生改变,（Ti0.85,V0.15）3AlC2固溶体的硬度,弯曲强度及断裂韧性分别为:5.21GPa,507MPa,8.57MPa/m1/2,相比于同样工艺合成的Ti₃AlC₂单相材料,其性能分别提高了31%,19%和37%。（Ti,V）3AlC2/Al₂O₃复合材料的研究表明,合成（Ti,V）3AlC2/Al₂O₃复合材料的反应过程中V2O5与Al的铝热反应释放大量的热能,降低了复合材料的合成温度。原位反应生成的Al₂O₃第二相增沿着基体相的晶界均匀散布,与基体相的结合紧密,复合材料中裂纹的扩展,使材料中呈现了裂纹偏转,桥连等能量消耗模式,从而提高了它的断裂韧性。当复合材料中Al₂O₃的含量超过10wt.%时会呈现团聚现象,反而材料的性能出现下降。（Ti0.92,V0.08）Al C2/10wt.%Al₂O₃的维氏硬度,断裂韧性及抗弯强度与分别达到5.56GPa,12.93 MPa.m1/2,535MPa,与同样工艺合成的单相Ti3Al C2材料相比其性能分别提高了60%,108%与31%。MXene是MAX材料经过化学腐蚀的方法获得的一类金属碳/氮化物,可以被用在电子领域,复合材料,储能等领域。实验对Ti₃AlC₂粉体使用HF,NaOH及HCl+Li F的溶液采取腐蚀,研究了腐蚀时间,温度对腐蚀过程的影响,并对(Ti_1-x,V_x)₃AlC₂固溶体材料使用HF进行腐蚀,探索了不同M-X键对层状材料腐蚀的影响,得到如下结果:常温下HF对Ti₃AlC₂粉体进行腐蚀,经过10h基本腐蚀完毕,得到比较完整的“风琴状”的Ti3C2二维材料,进一步增加腐蚀时间则会破坏Ti3C2的结构;提高温度能提高腐蚀速率,但同时也会增加材料表面氧化的现象。经过NaOH腐蚀的Ti₃AlC₂粉体其基本没有发生改变,证明Ti₃AlC₂在NaOH中有较好的耐腐蚀性;HCl+LiF的溶液中Ti3Al C2被腐蚀,得到疏松的“风琴状”Ti3C2结构需要经过更长时间。HF对(Ti_1-x,V_x)₃AlC₂材料进行腐蚀,由于V-Al的化学键相比于Ti-Al更加牢固,随着(Ti_1-x,V_x)₃AlC₂前驱物材料中V含量的提高,腐蚀的难度逐渐增加。（Ti0.05V0.95）3AlC2需要经过大约40h腐蚀才能得到二维结构的（Ti0.05V0.95）3C2材料。经过HCl+LiF获得的Ti3C2材料,部分Li离子和水分子更多的进入了Ti3C2的层间,使得腐蚀与插层现象同时出现,相比经过HF腐蚀得到的Ti3C2二维材料其c值更大。经过HCl+LiF得到的Ti3C2材料作为超级电容器电极材料在100mV/s的扫速下比容量为107F/g,而经过HF腐蚀得到的Ti3C2其只为72F/g。经过8000次循环后其仍能保存约97%的性能,稳定性极高。