根据国家863计划课题“Ti₃SiC₂系材料在高速列车受电弓滑板的应用”基础科学问题研究的需要，研究了批量化制备高纯Ti₃AlC₂粉体的工艺，分析了合成温度、保温时间以及原料配比对反应产物纯度的影响，并研究了反应助剂Sn在批量合成高纯Ti₃AlC₂粉体中的作用。然后用所合成的高纯Ti₃AlC₂粉与Cu粉通过不同的烧结方法制备出具有优异性能的Cu-Ti₃AlC₂金属陶瓷复合材料，并对其性能进行了测试。 研究结果表明：Ti、Al、C（石墨）摩尔比Ti：Al：C=3：1.1：1.8，合成温度为1450℃，保温时间为5min是制备高纯Ti₃AlC₂粉体的最佳工艺。但是，当一次合成量较大时，在合成过程中会发生“热爆”，此时产物纯度明显降低。 以Sn为反应助剂，有效地抑制了“热爆”的发生，解决了批量合成Ti₃AlC₂粉体的关键技术问题。以适量的Sn作为反应助剂不仅可以抑制“热爆”的发生，而且显著降低了合成温度，拓宽了合成温度的范围，在1350℃～1500℃的温度范围内都能获得Ti₃AlC₂体积含量达到98％以上的蓬松状反应产物。 通过对Ti₃AlC₂与Cu的界面层的观察分析和DSC分析，可以认为Ti₃AlC₂与Cu的反应是通过Ti₃AlC₂中的Al和Cu相互扩散完成的。这种Cu、Al原子间的相互扩散使具有层状结构的Ti₃AlC₂晶粒发生层间解离，形成Ti₃C₂-Ti₃C₂-Ti₃C₂的层状结构，同时Al原子与进入到Ti₃C₂层间的Cu形成Cu-Al合金，最终形成非常特殊的“Ti₃C₂—Cu-Al—Ti₃C₂”交替层叠的结构。 用无压烧结和无压浸渗烧结制备出具有优异性能的Cu-Ti₃AlC₂金属陶瓷复合材料。Ti₃AlC₂与Cu的相对含量对材料的性能有很大影响，当采用无压浸渗烧结时，随着Ti₃AlC₂含量的增加，材料的抗弯强度、硬度和电阻率都逐渐增大；当体积比为Ti₃AlC2：Cu=9：1时，材料的强度达到983.7MPa，硬度值为2.85GPa，导电率为1.95×10⁶S·m^-1。 对材料断口的微观形貌分析表明：Cu-Ti₃AlC₂金属陶瓷中同时存在具有条纹状Ti₃C₂颗粒和Cu-Al合金相，由于Cu-Al相构成空间网络结构与Ti₃C₂聚集薄层牢固结合，因此，所得Cu-Ti₃AlC₂材料具有高强度和高导电性能。