西北工业大学杜乘风/余泓课题组报道了对Ti₃AlC₂ MAX相陶瓷的A位点进行Al-Si的系列固溶掺杂，并揭示了Si对Ti₃Al_1−xSi_xC₂在1000°C条件下的氧化行为影响机制。

MAX相陶瓷材料具有良好的热稳定性、抗氧化性和高温机械强度，其高温应用被广泛研究。例如，Ti₃AlC₂是被广泛研究的MAX相陶瓷材料，其良好的抗氧化性得益于高温下原位形成的氧化膜，氧化膜可以阻止氧气进一步渗透。A位Al-Si固溶调控的研究表明Ti₃AlC₂ MAX相陶瓷进一步增强抗氧化性的可能。然而，Si的含量优化及其对Ti₃Al_1−xSi_xC₂陶瓷氧化行为作用机理还有待挖掘。

因此，杜乘风/余泓课题组合成了系列Al-Si固溶的Ti₃Al_1−xSi_xC₂ (x=0, 0.2, 0.4, 0.6)陶瓷材料，并对其晶体结构和在1000°C空气中的氧化行为进行了研究。Si的添加，不仅会形成Ti₅Si₃杂相导致陶瓷相纯度降低，也影响了氧化膜的形成及陶瓷相的抗氧化性能。在有Si固溶的陶瓷材料氧化膜上，可以观测到Si掺杂的TiO₂晶柱聚集结构，这是由于Si的加入降低了TiO₂中(110)面形成的能垒，同时也提高了O原子在(110)面上的吸附能。Si可以加速氧化膜形成的传质过程，形成TiO₂/Al₂O₃交替保护外层和Al₂O₃连续内层，进而阻止氧的进一步内渗而提高陶瓷材料的抗氧化性。因此，适量的Si可以形成致密而连续氧化膜而获得良好的抗氧化性；然而过量的Si会破坏Al₂O₃氧化膜的连续性导致抗氧化性能衰减。