CN117867644A - 一种单晶钒二铝碳材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无机材料技术领域，涉及一种单晶钒二铝碳材料的制备方法，包括以下步骤：将V、Al和C混合后置于管式炉中保温烧结，然后通过降温程序得到V2AlC片状单晶；将V2AlC片状单晶固定在籽晶杆上，将V、Al和C混合后放置于中频感应炉中，将V2AlC片状单晶浸没在熔融的第二原料中，保持一段时间后，向上提拉籽晶杆，获得单晶V2AlC材料。本发明采用两步法制备了具有高度取向性的大尺寸单晶V2AlC材料。本发明获得的V2AlC单晶材料将推动其在核能材料、电池的电极材料、防腐材料、耐磨材料的增强相材料等工程领域中的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于无机材料技术领域，涉及一种单晶钒二铝碳材料的制备方法。
背景技术
MAX相材料是一类具有六方晶格结构的纳米层状化合物，由于其独特的层状结构和混合的金属-共价键性质，使其兼备了金属和陶瓷的性能，既具有金属材料的优异性能，如在常温下有良好的导电性能、导热性能、良好的抗热震性、易加工性以及高温塑性；又具有陶瓷材料的优异性能，如高的屈服强度、高熔点、高热稳定性、高温强度以及良好的抗氧化性能和耐腐蚀性能。这种独特的性能组合，使得MAX相材料及其衍生二维材料在某些工程应用领域：如核能应用、能源存储、太赫兹电磁吸波等已经崭露头角。随着研究的继续深入，将会继续拓展该类材料在上述领域的应用，并进一步拓展在其他工程领域的应用前景。
目前MAX相的合成方法有十余种，其中块体的合成主要集中在热压烧结法、冷压烧结合成法、自蔓延高温合成法、机械合金化、放电等离子体烧结法、微波反应快速合成法等。然而，不同方法获得的MAX相材料大多数为多晶材料，因其晶粒取向和大量无规则晶界的存在，导致即使同一组分的MAX相材料的电热等物理性质之间也有较大差异，使得业界不能准确理解其本征物理、化学特性，进而限制了其应用领域的拓展。因此，业界亟需通过单晶的研究，而获得材料本征物化特性。
目前报道的三元层状MAX相材料中，钒二铝碳（V2AlC）以高导电性、高导热性、优异的化学稳定性和抗辐照性等优点正日益受到关注。V2AlC在400℃以下几乎不发生氧化，在650℃形成了V2O5和Al2O3的混合氧化物，氧化膜均匀的覆盖在V2AlC材料表面，但材料的主相仍是V2AlC。因此，V2AlC材料在核能材料、电池的电极材料、防腐材料、耐磨材料的增强相等领域中展现出了广阔的应用前景。但是关于单晶V2AlC材料的制备研究较少，亟需探索出一种能制备大尺寸单晶V2AlC材料的方法，提高V2AlC材料在相关工程领域中的应用前景。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种单晶V2AlC材料的制备方法，其制备的V2AlC材料为大尺寸单晶材料。
本发明的一个目的通过以下技术方案来实现：
一种单晶V2AlC材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将第一原料V、Al和C混合后置于管式炉中保温烧结，然后通过降温程序得到V2AlC片状单晶；
（2）将V2AlC片状单晶固定在籽晶杆上，将第二原料V、Al和C混合后放置于中频感应炉中，待第二原料加热融化后，向下移动籽晶杆使得V2AlC片状单晶浸没在熔融的第二原料中，保持一段时间后，向上提拉籽晶杆，获得单晶V2AlC材料；
步骤（1）的降温程序包括：以第一降温速率降至1350~1500 ℃，然后以第二降温速率降至1200~1340 ℃，再以第三降温速率降至500~700 ℃，最后自然冷却至室温，其中，第一降温速率＜第二降温速率＜第三降温速率。
本发明采用高温助熔剂法在管式炉中生长原始V2AlC片状单晶，即将组元原料在高温下充分熔融于低熔点的助熔剂中，保温烧结，然后通过降温程序将熔液驱动到过饱和状态，促使晶核成核实现晶体生长；具体而言，保温烧结为晶体形核阶段，然后以较慢的第一降温速率降至1350~1500 ℃，在这个过程中，晶核不断生长，之后两段式快速降温抑制包晶反应，抑制对结晶的不利影响，形成初始面积大小≥1 mm2的V2AlC晶片。进而以此为籽晶，采用中频感应提拉法获得面积≥60 mm2的片状晶体。
优选地，第一原料V、Al和C的摩尔比为(2~20)：(1.4~20)：1，且V与Al的摩尔比为1：0.7~1：5。这种原料的摩尔比设计，可以保证反应过程中Al过量，过量的Al可以作为助溶剂，有利于单晶物质的生成。
优选地，按照摩尔比称取第一原料V、Al和C，经研磨后得到混合物，将混合物放在坩埚中，然后将坩埚置于管式炉中保温烧结。
第一原料V、Al和C可以为粉末或块状；研磨可列举为在玛瑙研钵中进行；研磨获得的混合物放在管式炉配套的坩埚中，如氧化铝坩埚。
优选地，保温烧结的温度为1400~1800 ℃，保温烧结的时间为0.1~100 h；进一步优选，保温烧结的温度为1450~1700 ℃，保温烧结的时间为0.5~50 h。
优选地，以1~10 ℃/min的速度升温至保温烧结的温度。进一步优选，以2~8 ℃/min的速度升温至保温烧结的温度。
优选地，所述保温烧结在惰性气氛中进行。所述惰性气氛可列举为氮气、氩气等。
优选地，所述降温程序包括：以第一降温速率降至1350~1450 ℃，然后以第二降温速率降至1230~1330 ℃，再以第三降温速率降至550~650 ℃，最后自然冷却至室温，其中，第一降温速率＜第二降温速率＜第三降温速率。
进一步优选，第一降温速率为1~7 ℃/min，第二降温速率为8~18 ℃/min，第三降温速率为20~40 ℃/min。
进一步优选，第一降温速率为2~6℃/min，第二降温速率为8~15 ℃/min，第三降温速率为25~35 ℃/min。
优选地，步骤（1）中，通过降温程序冷却至室温后，取出产物，经杂质去除、清洗、干燥后得到V2AlC片状单晶。
作为列举，所述杂质去除步骤包括：将产物浸泡在酸溶液或碱溶液中10~90 h，以去除过量的Al和其他杂相物质，过程中多次更换酸溶液或碱溶液。酸溶液包括盐酸溶液、柠檬酸溶液、醋酸溶液等；碱溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液等。酸溶液或碱溶液的浓度为0.5~10 mol/L。
作为列举，所述清洗包括：用水清洗去除杂质后的产物。
作为列举，所述干燥包括真空干燥、鼓风干燥等。
优选地，步骤（1）得到的V2AlC片状单晶的平面面积≥1 mm2。进一步优选，步骤（1）得到的V2AlC片状单晶的平面面积为1~10 mm2。
优选地，步骤（2）的籽晶杆为石墨杆。
优选地，第二原料V、Al和C的摩尔比为(2~4)：(1~4)：1，且V与Al的摩尔比为1：0.5~1：1。
优选地，按照摩尔比称取第二原料V、Al和C，经研磨后得到混合物，将混合物放在坩埚中，然后将坩埚置于中频感应炉中。
第二原料V、Al和C可以为粉末或块状；研磨可列举为在玛瑙研钵中进行；研磨获得的混合物放在中频感应炉配套的坩埚中，如氧化铝坩埚、石墨坩埚。
优选地，中频感应炉通过线圈感应加热，加热功率为2~10 kW，通过加热使得第二原料熔融。
优选地，向下移动籽晶杆使得V2AlC片状单晶浸没在熔融的第二原料中，浸入液面深度为0.1~5 mm。浸入液面指的是V2AlC片状单晶靠近液面的那端离液面的深度。
优选地，向下移动籽晶杆使得V2AlC片状单晶浸没在熔融的第二原料中，保持0.1~5 h；进一步优选，保持0.5~2 h。
优选地，向上提拉籽晶杆的提拉速度为0.1~20 mm/24h。进一步优选，向上提拉籽晶杆的提拉速度为0.2~10 mm/24h。再进一步优选，向上提拉籽晶杆的提拉速度为0.2~0.8mm/24h。
优选地，步骤（2）获得的单晶V2AlC材料的单晶平面面积≥60 mm2。进一步地，步骤（2）获得的单晶V2AlC材料的单晶平面面积≥80 mm2。
优选地，步骤（2）获得的单晶V2AlC材料具有高度取向性。
本发明的另一个目的通过以下技术方案来实现：
一种单晶V2AlC材料，其通过上述制备方法制备而得，所述单晶V2AlC材料的单晶平面面积≥60 mm2，所述单晶V2AlC材料具有高度取向性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明先用管式炉制备得到初始面积大小≥1 mm2的V2AlC晶片，进而以此为籽晶，采用中频感应提拉法获得高度取向性的面积大小≥60 mm2的V2AlC片状晶体。更可以经过多次循环提拉，获得具有更大尺寸的高度取向性的单晶V2AlC材料。
（2）本发明通过调整制备方法的工艺参数，特别是通过调整成核过程的降温速率和中频感应提拉时的提拉速度等实验参数，实现了10mm及以上尺寸的V2AlC晶体生长。
（3）本发明通过高温助熔剂法和中频感应提拉法相结合的条件，制备出具有高质量的单晶V2AlC材料，能够有效排除晶粒取向和晶界导致的样品微结构的差异，研究V2AlC材料结构稳定性、热学、电学、磁学和力学本征物理、化学特性规律，为V2AlC相材料在核能材料、电池的电极材料、防腐材料、耐磨材料的增强相材料等领域的结构设计和优化提供理论依据。
附图说明
图1为本发明实施例中提拉生长单晶V2AlC材料的装置示意图；
图2为实施例1和实施例4得到的单晶V2AlC材料的宏观照片；
图3为实施例1得到的单晶V2AlC材料的X射线衍射图谱；
图4为实施例1得到的单晶V2AlC材料正面的扫描电镜照片；
图5为实施例1得到的单晶V2AlC材料侧面的扫描电镜照片；
图6为实施例1得到的单晶V2AlC材料的电子背散射衍射图片。
图中：1、中频感应炉，2、提拉杆，3、保温砖，4、开口，5、碳毡，6、感应线圈，7、耐火棉，8、石墨坩埚，9、氧化铝坩埚，10、V2AlC片状单晶。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图，对本发明的技术方案作进一步描述说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于帮助理解本发明，不用于本发明的具体限制。且本文中所使用的附图，仅仅是为了更好地说明本发明所公开内容，对保护范围并不具有限制作用。如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
以下实施例和对比例中采用的管式炉，购自合肥科晶材料技术有限公司，型号GSL-1800X-S60单温区管式炉。
以下实施例和对比例中采用的提拉生长单晶V2AlC材料的装置示意图如图1所示，包括提拉杆2和中频感应炉1，中频感应炉1包括保温砖3、碳毡5、感应线圈6、耐火棉7、石墨坩埚8和氧化铝坩埚9。提拉杆2为石墨杆，V2AlC片状单晶固定在提拉杆2上，第二原料置于中频感应炉1的氧化铝坩埚9中，中频感应炉1感应加热，通过加热使得第二原料熔融。
实施例1
本实施例的单晶V2AlC材料的制备方法，包括以下步骤：
（a）称取摩尔比V：Al：C=3：8：1的三种粉末共100克，记为第一原料，将第一原料在玛瑙研钵中充分研磨后，装入氧化铝坩埚，并放入管式炉中。
（b）将步骤（a）中管式炉的炉管两端密封反复换氩气3次后，以5 ℃/min的速度升温至1500 ℃，并在该温度下保温120 min。
（c）保温结束后，以5 ℃/h的速度将步骤（b）中的管式炉降温至1400 ℃后，调整降温速度为10 ℃/h并降温至1300℃，随后降温速度调整为30 ℃/h，降温至600℃后停止加热，将管式炉自然冷却至室温。
（d）将步骤（c）中的氧化铝坩埚浸泡在3 mol/L的稀盐酸溶液中48小时，反复清洗以去除过量的Al和其他杂相物质，过程中多次更换稀盐酸溶液，得到面积约3mm2的V2AlC片状单晶。
（e）将步骤（d）中的V2AlC片状单晶固定在中频感应加热炉的籽晶杆（石墨杆）上。
（f）称取摩尔比V：Al：C=2：1.1：1的三种粉末共100克，记为第二原料，将第二原料在玛瑙研钵中充分研磨后，装入中频感应炉中的氧化铝坩埚中。
（g）将中频感应加热炉反复换氩气3次后启动加热，加热功率从1 kW经过1.5 h升至7 kW；通过中频炉的观察窗观察步骤（f）坩埚中的原料完全融化后，缓慢下降籽晶杆至V2AlC片状单晶浸没在熔融液体中约0.5 mm时，停止下降籽晶杆。
（h）将籽晶浸润在熔融液体中1 h后，开始向上缓慢提拉籽晶杆，提拉速度为0.5mm/24h；随着不断向上提拉，在固液界面处，将不断有新的V2AlC沿着籽晶下端面生成，最终形成大尺寸单晶V2AlC材料。
图2示出了实施例1得到的单晶V2AlC材料的宏观照片，可知实施例1制备的单晶V2AlC材料的单晶平面面积＞100 mm2；图3为实施例1得到的单晶V2AlC材料的X射线衍射图谱；可以看出该材料明显的（002）、（004）、（006）的特征峰，说明该材料具有明显的晶体取向；图4为实施例1得到的单晶V2AlC材料正面的扫描电镜照片；图5为实施例1得到的单晶V2AlC材料侧面的扫描电镜照片；图6为实施例1得到的单晶V2AlC材料的电子背散射衍射图片，可以看出，该材料在视野范围内体现出一个完整的晶粒。以上表征说明该种方法所获得的片状材料是一种单晶V2AlC材料。
实施例2
本实施例的单晶V2AlC材料的制备方法，包括以下步骤：
（a）称取摩尔比V：Al：C=2：6：1的三种粉末共100克，记为第一原料，将第一原料在玛瑙研钵中充分研磨后，装入氧化铝坩埚，并放入管式炉中。
（b）将步骤（a）中管式炉的炉管两端密封反复换氩气3次后，以8 ℃/min的速度升温至1600 ℃，并在该温度下保温100 min。
（c）保温结束后，以6 ℃/h的速度将步骤（b）中的管式炉降温至1450 ℃后，调整降温速度为12 ℃/h并降温至1320℃，随后降温速度调整为32 ℃/h，降温至620℃后停止加热，将管式炉自然冷却至室温。
（d）将步骤（c）中的氧化铝坩埚浸泡在4 mol/L的稀盐酸溶液中50小时，反复清洗以去除过量的Al和其他杂相物质，过程中多次更换稀盐酸溶液，得到面积约3mm2的V2AlC片状单晶。
（e）将步骤（d）中的V2AlC片状单晶固定在中频感应加热炉的籽晶杆（石墨杆）上。
（f）称取摩尔比V：Al：C=2.5：1.4：1的三种粉末共100克，记为第二原料，将第二原料在玛瑙研钵中充分研磨后，装入中频感应炉中的氧化铝坩埚中。
（g）将中频感应加热炉反复换氩气3次后启动加热，加热功率从1 kW经过1.5 h升至7 kW；通过中频炉的观察窗观察步骤（f）坩埚中的原料完全融化后，缓慢下降籽晶杆至V2AlC片状单晶浸没在熔融液体中约0.7 mm时，停止下降籽晶杆。
（h）将籽晶浸润在熔融液体中1.5 h后，开始向上缓慢提拉籽晶杆，提拉速度为0.7mm/24h；随着不断向上提拉，在固液界面处，将不断有新的V2AlC沿着籽晶下端面生成，最终形成平面面积＞100 mm2的单晶V2AlC材料。
实施例3
（a）称取摩尔比V：Al：C=2.5：5：1的三种粉末共100克，记为第一原料，将第一原料在玛瑙研钵中充分研磨后，装入氧化铝坩埚，并放入管式炉中。
（b）将步骤（a）中管式炉的炉管两端密封反复换氩气3次后，以4 ℃/min的速度升温至1450 ℃，并在该温度下保温150 min。
（c）保温结束后，以4 ℃/h的速度将步骤（b）中的管式炉降温至1380 ℃后，调整降温速度为9 ℃/h并降温至1290℃，随后降温速度调整为26 ℃/h，降温至580℃后停止加热，将管式炉自然冷却至室温。
（d）将步骤（c）中的氧化铝坩埚浸泡在5 mol/L的稀盐酸溶液中48小时，反复清洗以去除过量的Al和其他杂相物质，过程中多次更换稀盐酸溶液，得到面积约3mm2的V2AlC片状单晶。
（e）将步骤（d）中的V2AlC片状单晶固定在中频感应加热炉的籽晶杆（石墨杆）上。
（f）称取摩尔比V：Al：C=2.2：1.3：1的三种粉末共100克，记为第二原料，将第二原料在玛瑙研钵中充分研磨后，装入中频感应炉中的氧化铝坩埚中。
（g）将中频感应加热炉反复换氩气3次后启动加热，加热功率从1 kW经过3 h升至7kW；通过中频炉的观察窗观察步骤（f）坩埚中的原料完全融化后，缓慢下降籽晶杆至V2AlC片状单晶浸没在熔融液体中约0.4 mm时，停止下降籽晶杆。
（h）将籽晶浸润在熔融液体中1 h后，开始向上缓慢提拉籽晶杆，提拉速度为0.4mm/24h；随着不断向上提拉，在固液界面处，将不断有新的V2AlC沿着籽晶下端面生成，最终形成平面面积＞100 mm2的单晶V2AlC材料。
实施例4
实施例4与实施例1的区别仅在于，实施例4的步骤（c）为：保温结束后，以10 ℃/h的速度将步骤（b）中的管式炉降温至1400 ℃后，调整降温速度为20 ℃/h并降温至1300℃，随后降温速度调整为30 ℃/h，降温至600 ℃后停止加热，将管式炉自然冷却至室温；其它步骤与实施例1相同。
图2示出了实施例4得到的单晶V2AlC材料的宏观照片，可以看出实施例4制备的单晶V2AlC材料的单晶面积小于实施例1的。可知，提高管式炉的降温速率，会降低V2AlC片状单晶的面积，从而影响后续的晶体提拉生长，导致最终的单晶V2AlC材料的面积降低。
实施例5
实施例5与实施例1的区别仅在于，实施例5的步骤（h）为：将籽晶浸润在熔融液体中1 h后，开始向上缓慢提拉籽晶杆，提拉速度为1 mm/24h；随着不断向上提拉，在固液界面处，将不断有新的V2AlC沿着籽晶下端面生成，最终形成大尺寸单晶V2AlC材料。其它步骤与实施例1相同。
但因为提拉速度过快，新晶体的生长速度小于提拉速度，导致出现断层，实施例5仅获得平面面积约为25mm2左右的片晶。
对比例1
对比例1的步骤（a）、（b）、（d）与实施例1的相同，对比例1的步骤（c）为：保温结束后，以5 ℃/h的速度将步骤（b）中的管式炉降温至600 ℃后停止加热，将管式炉自然冷却至室温。
此种条件未得到肉眼可见的成片的V2AlC片晶材料，后续无法使用中频感应加热炉以籽晶提拉法获得更大的片晶。
对比例2
对比例2的步骤（a）、（b）、（d）与实施例1的相同，对比例2的步骤（c）为：保温结束后，以30 ℃/h的速度将步骤（b）中的管式炉降温至600 ℃后停止加热，将管式炉自然冷却至室温。
此种条件未得到肉眼可见的成片的V2AlC片晶材料，后续无法使用中频感应加热炉以籽晶提拉法获得更大的片晶。
对比例3
对比例3的步骤（a）、（b）、（d）与实施例1的相同，对比例3的步骤（c）为：保温结束后，以5 ℃/h的速度将步骤（b）中的管式炉降温至1400 ℃后，保温4小时，调整降温速度为10 ℃/h并降温至1300℃，随后降温速度调整为30 ℃/h，降温至600℃后停止加热，将管式炉自然冷却至室温。
此种条件未得到肉眼可见的成片的V2AlC片晶材料，后续无法使用中频感应加热炉以籽晶提拉法获得更大的片晶。
对比例4
对比例4的步骤（a）、（b）、（d）与实施例1的相同，对比例4的步骤（c）为：保温结束后，以5 ℃/h的速度将步骤（b）中的管式炉降温至1400 ℃后，调整降温速度为10 ℃/h并降温至1300 ℃，保温4小时，随后降温速度调整为30 ℃/h，降温至600 ℃后停止加热，将管式炉自然冷却至室温。
此种条件未得到肉眼可见的成片的V2AlC片晶材料，后续无法使用中频感应加热炉以籽晶提拉法获得更大的片晶。
本发明的各方面、实施例、特征应视为在所有方面为说明性的且不限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
在本发明的制备方法中，各步骤的次序并不限于所列举的次序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。
最后应说明的是，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明，而并非对本发明的实施方式进行限定。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，这里无需也无法对所有的实施方式予以全例。而这些属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种单晶V2AlC材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）将第一原料V、Al和C混合后置于管式炉中保温烧结，然后通过降温程序得到V2AlC片状单晶；
（2）将V2AlC片状单晶固定在籽晶杆上，将第二原料V、Al和C混合后放置于中频感应炉中，待第二原料加热融化后，向下移动籽晶杆使得V2AlC片状单晶浸没在熔融的第二原料中，保持一段时间后，向上提拉籽晶杆，获得单晶V2AlC材料；
步骤（1）的降温程序包括：以第一降温速率降至1350~1500 ℃，然后以第二降温速率降至1200~1340 ℃，再以第三降温速率降至500~700 ℃，最后自然冷却至室温，其中，第一降温速率＜第二降温速率＜第三降温速率。
2.根据权利要求1所述的一种单晶V2AlC材料的制备方法，其特征在于，第一原料V、Al和C的摩尔比为(2~20)：(1.4~20)：1，且V与Al的摩尔比为1：0.7~1：5；
第二原料V、Al和C的摩尔比为(2~4)：(1~4)：1，且V与Al的摩尔比为1：0.5~1：1。
3.根据权利要求1所述的一种单晶V2AlC材料的制备方法，其特征在于，保温烧结的温度为1400~1800 ℃，保温烧结的时间为0.1~100 h；
以1~10 ℃/min的速度升温至保温烧结的温度。
4.根据权利要求1所述的一种单晶V2AlC材料的制备方法，其特征在于，所述降温程序包括：以第一降温速率降至1350~1450 ℃，然后以第二降温速率降至1230~1330 ℃，再以第三降温速率降至550~650 ℃，最后自然冷却至室温，其中，第一降温速率＜第二降温速率＜第三降温速率。
5.根据权利要求1或4所述的一种单晶V2AlC材料的制备方法，其特征在于，第一降温速率为1~7 ℃/min，第二降温速率为8~18 ℃/min，第三降温速率为20~40 ℃/min。
6.根据权利要求1所述的一种单晶V2AlC材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）得到的V2AlC片状单晶的平面面积≥1 mm2。
7.根据权利要求1所述的一种单晶V2AlC材料的制备方法，其特征在于，向下移动籽晶杆使得V2AlC片状单晶浸没在熔融的第二原料中，保持0.1~5 h。
8.根据权利要求1所述的一种单晶V2AlC材料的制备方法，其特征在于，向上提拉籽晶杆的提拉速度为0.1~20 mm/24h。
9.根据权利要求1所述的一种单晶V2AlC材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）获得的单晶V2AlC材料的单晶平面面积≥60 mm2；
步骤（2）获得的单晶V2AlC材料具有高度取向性。
10.一种单晶V2AlC材料，其特征在于，通过权利要求1所述的制备方法制备而得，所述单晶V2AlC材料的单晶平面面积≥60 mm2，所述单晶V2AlC材料具有高度取向性。
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