CN101595075A - 复合烧结体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合烧结体，其含有大于或等于20体积％且小于或等于80体积％的立方氮化硼颗粒，以及粘结剂；其中所述粘结剂含有：选自由元素周期表中的第4a族元素、第5a族元素、以及第6a族元素的氮化物，碳化物，硼化物和氧化物以及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质；选自由Zr、Si、Hf、Ge、W和Co的单体，其化合物以及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质；以及Al化合物；并且当所述复合烧结体中含有W和/或Co时，W和/或Co的总重量低于2.0重量％，并且所述复合烧结体中含有Zr、Si、Hf和Ge(下文中称之为“X”)中的一种或多种，并且当所述复合烧结体含有所述X时，各X的含量为大于或等于0.005重量％且低于2.0重量％，并且X/(X+W+Co)为大于或等于0.01且小于或等于1.0，并且此外，Al的重量为大于或等于2.0重量％且小于或等于20.0重量％。

Description

复合烧结体
技术领域
本发明涉及立方氮化硼(下文中可称之为“cBN”)烧结体，该烧结体由cBN和陶瓷粘结剂构成。本发明通过对陶瓷粘结剂中所含的Zr、Si、Hf、Ge、W和/或Co的含量和含量百分比进行限定，从而提供一种具有优异的强度、韧性和耐磨性的立方氮化硼烧结体。
背景技术
目前，利用立方氮化硼的高硬度烧结体是已知的。例如，日本专利申请公开No.53-077811(专利文献1)披露了一种cBN烧结体，其含有20体积％至80体积％的cBN，并且余量为Ti陶瓷粘结剂。然而，在高效切削(如断续切削、以及重切削/高速切削)方面，该烧结体无法提供令人满意的工具寿命。因此，为了提高烧结体的韧性或耐热性，对粘结剂进行改良，并且用陶瓷材料覆盖cBN颗粒，以增强粘结力，并改善分散性等。
日本专利公告No.60-014826(日本专利申请公开No.56-069350，专利文献2)，日本专利公告No.61-054857(日本专利申请公开No.61-179847，专利文献3)，日本专利公告No.61-054858(日本专利申请公开No.61-179848，专利文献4)和日本专利申请公开No.05-287433(专利文献5)等披露了这样一种具有高韧性的烧结体，在该烧结体中，日本专利申请公开No.53-077811(专利文献1)中的Ti陶瓷粘结剂得以改善。这些专利文献2至5中公开的烧结体具有高的韧性，因而适用于对淬硬钢等进行断续切削。
此外，日本专利申请公开No.10-182242(专利文献6)披露了这样一种烧结体，其中cBN颗粒的外围涂敷有粘结剂，以通过该粘结剂将cBN颗粒固定，从而使得cBN颗粒之间不会直接彼此结合。
美国专利No.5639285(专利文献7)披露了这样一种烧结体，其中Ti陶瓷粘结剂得到改善，以增强cBN颗粒与粘结剂颗粒之间的粘结力，从而使cBN颗粒相互结合在一起。
此外，日本专利申请公开No.07-252580(专利文献8)和日本专利申请公开No.07-252581(专利文献9)均披露了在粘结剂中加入有Si的烧结体。
如上所述，通过如下方式提高cBN烧结体的韧性，从而提供适用于对高硬度的淬硬钢进行断续切削的烧结体，所述方式为：改善粘结剂本身；或者通过避免cBN颗粒之间接触来改善烧结体的微结构；或者正好相反，通过积极地将cBN颗粒相互结合在一起来改善烧结体的微结构，等等。
专利文献1：日本专利申请公开No.53-077811
专利文献2：日本专利公告No.60-014826(日本专利申请公开No.56-069350)
专利文献3：日本专利公告No.61-054857(日本专利申请公开No.61-179847)
专利文献4：日本专利公告No.61-054858(日本专利申请公开No.61-179848)
专利文献5：日本专利申请公开No.05-287433
专利文献6：日本专利申请公开No.10-182242
专利文献7：美国专利No.5639285
专利文献8：日本专利申请公开No.07-252580
专利文献9：日本专利申请公开No.07-252581
发明内容
本发明要解决的问题
然而，上述经改善的例子存在下述问题。当对诸如淬硬钢等高硬度材料进行切削时，切削刃的温度变为600℃或更高。近年来，人们期望提高生产率；因此，随着切削速度、或者每转进给量或每齿进给量的增加，切削刃的温度升高到约1000℃的情况并不罕见。此外，人们不断要求对具有复杂形状的部件进行切削。
在对这种断续切削区域进行高效切削时，会不断地重复着切削刃的离开和切削的过程。当使切削刃离开时，切削刃会迅速冷却。因此，切削刃会经受迅速的温度变化和应力变化。
在上述的改善之中，在对高硬度钢进行高速加工或高效断续切削时，粘结剂的强度、韧性以及耐磨性不足，而粘粘结剂的强度、韧性以及耐磨性是近年来人们所需要的。因而不能说目前已经获得了令人满意的工具寿命。
为了解决上述问题而完成了本发明，并且本发明的目的是提供这样一种立方氮化硼烧结体，其具有优异的强度、韧性和耐磨性，并且在对高硬度材料进行机械加工时实现了高的效率以及长的寿命。
解决所述问题的手段
本发明的复合烧结体为这样一种复合烧结体，其含有大于或等于20体积％且小于或等于80体积％的立方氮化硼颗粒，以及粘结剂；其中所述粘结剂含有：选自由元素周期表中的第4a族元素、第5a族元素以及第6a族元素的氮化物，碳化物，硼化物和氧化物及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质；选自由Zr、Si、Hf、Ge、W和Co的单体，其化合物及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质；以及Al化合物；并且当复合烧结体中含有W和/或Co时，W和/或Co的总重量低于2.0重量％，并且该复合烧结体还含有Zr、Si、Hf和Ge(下文中称之为“X”)中的一种或多种，而当该复合烧结体含有X时，各X的含量为大于或等于0.005重量％且低于2.0重量％，X/(X+W+Co)为大于或等于0.01且小于或等于1.0，此外Al的重量为大于或等于2.0重量％且小于或等于20.0重量％。
在所述复合烧结体中，优选的是，粘结剂中含有Si或Zr，复合烧结体中所含的W和/或Co的总重量低于1重量％，Si或Zr的含量为大于或等于0.01重量％且低于0.5重量％，此外Si/(Si+W+Co)或Zr/(Zr+W+Co)为大于或等于0.05且小于或等于1.0。
另外还优选的是，所述复合烧结体中含有作为粘结剂的Ti化合物，Ti化合物的平均粒径为大于或等于100nm且小于或等于400nm，并且复合烧结体内的粘结剂中所含有的Al化合物的平均粒径为大于或等于50nm且小于或等于150nm。
在复合烧结体中，还优选的是，当粘结剂中所含的Ti化合物的平均粒径由RTi表示，并且粘结剂中所含的Al化合物的平均粒径由RAl表示时，则RAl/RTi为大于或等于0.2且小于或等于0.5。
发明效果
本发明的复合烧结体具有上述的结构，从而使得对强度、韧性以及耐磨性的改善高度相容。通过使这些性质得到改善，其耐碎裂性和耐磨性得到显著提高。结果，在其至少一部分中含有本发明的复合烧结体的切削工具获得了高的效率和长的寿命，并且其可优选用于对高硬度钢的高速切削、高效断续切削以及重切削中。
本发明的最佳实施方式
本发明的复合烧结体含有cBN颗粒以及陶瓷粘结剂。与陶瓷粘结剂相比，cBN颗粒的硬度、强度以及韧性较高，因此cBN颗粒起到烧结体骨架的作用并承担起维持材料强度的功能，从而使该材料能够经受对高硬度淬硬钢的切削。
同时，陶瓷粘结剂起到可在工业水平的压力和温度下烧结cBN颗粒(其是难以烧结的材料)的作用，同时在对高硬度淬硬钢的切削过程中，陶瓷粘结剂具有抑制化学/热磨耗的作用，这是因为与cBN相比，粘结剂与铁的反应性较低。
因此，在高速连续切削过程(其通常要求较高的耐磨性)中，使用cBN含量百分比相对较低的cBN烧结体；在断续切削(其要求较高的耐碎裂性)中，使用cBN含量百分比相对较高的cBN烧结体。
换言之，为了提高耐磨性，有效的是使陶瓷含量较高；然而，如果cBN含量百分比相对过低，则不能维持经受住对高硬度淬硬钢进行切削所需的材料强度。因此，维持最低含量的cBN是必需的。
同时，为了提高耐碎裂性，有效的是使cBN含量百分比较高；然而，如果陶瓷粘结剂的含量百分比相对过低，则耐磨性会大幅降低。因此，维持最低含量的陶瓷粘结剂是必需的。
为了克服这种折中关系，本发明人重复进行了大量研究，从而发明了这样一种复合烧结体，其含有大于或等于20体积％且小于或等于80体积％的立方氮化硼颗粒，以及粘结剂；其中所述粘结剂含有：选自由元素周期表中的第4a族元素(Ti、Zr、Hf等)、第5a族元素(V、Nb、Ta等)以及第6a族元素(Cr、Mo、W等)的氮化物，碳化物，硼化物，氧化物以及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质；选自由Zr、Si、Hf、Ge、W和Co的单体，其化合物以及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质；以及Al化合物；并且当所述复合烧结体中含有W和/或Co时，W和/或Co的总重量低于2.0重量％，并且所述复合烧结体含有Zr、Si、Hf和Ge(下文中称之为“X”)中的一种或多种，而当复合烧结体含有X时，各X的含量为大于或等于0.005重量％且低于2.0重量％，X/(X+W+Co)为大于或等于0.01且小于或等于1.0，此外Al的重量为大于或等于2.0重量％且小于或等于20.0重量％。
本发明人发现，当满足如下条件时，粘结剂中所用的陶瓷本身的材料强度和耐磨性得到显著提高，从而使烧结体在上述苛刻的切削环境中表现出稳定的工具寿命，其中所述条件为：cBN烧结体中的粘结剂含有选自由Zr、Si、Hf、Ge、W和Co的单体，其化合物及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质；烧结体中所含的W和Co的总重量低于2.0重量％；X的含量为大于或等于0.005重量％且低于2.0重量％；并且X/(X+W+Co)为大于或等于0.01且小于或等于1.0；此外Al的总重量为大于或等于2.0重量％且小于或等于20.0重量％。
下面将对通过上述结构所产生的效果进行详细描述。
当对高硬度淬硬钢进行切削时，其切削刃暴露于高温下；因而，其cBN颗粒(其对铁具有高的反应性)会被选择性地磨掉。结果，以凸起的形状裸露出来的粘结剂便被机械打磨，使得粘结剂被破坏并脱落，这样加速了粘结剂的磨耗。
在断续切削中，材料强度较低的粘结剂部分由于断续冲击而发生微小的龟裂。当龟裂扩展时，粘结剂会选择性地被破坏并脱落，从而发生碎裂。
在本发明中，粘结剂内含有选自由Zr、Si、Hf、Ge、W和Co的单体，其化合物以及它们的固溶体所组成的组中的至少一种；烧结体中所含的W和Co的总重量低于2.0重量％；X的含量为大于或等于0.005重量％且低于2.0重量％；并且X/(X+W+Co)为大于或等于0.01且小于或等于1.0，从而使粘结剂的强度、韧性以及耐磨性得到提高。因此，在针对高硬度钢进行高速加工或高效断续切削时，本发明所获得的工具的寿命远远长于常规工具的使用寿命。
换言之，极少量的选自由Zr、Si、Hf、Ge、W和Co的单体，其化合物以及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质分散在粘结剂中，从而产生使得粘结剂的强度和韧性提高的效果，由此大幅度地抑制了粘结剂在切削过程中发生破坏和脱落。如果W和Co的总重量为至少2.0重量％或者X的含量为2.0重量％或更高，则烧结体的韧性会下降。如果X的含量低于0.005重量％，则不能获得使强度和韧性提高的效果。
此外，据推测，烧结体中粘结剂相的存在形式(例如，其组成或粒径)可根据X、W和Co之间的重量比的不同而发生改变，从而使其强度、韧性以及耐热性也发生变化。当X、W和Co以X/(X+W+Co)满足大于或等于0.01且小于或等于1.0这样的重量比存在时，烧结体具有尤其优异的强度、韧性以及耐磨性。
如果烧结体中所含的Al的总重量低于2.0重量％，则烧结体的强度会降低。如果其高于20重量％，则耐磨性会降低。
如果cBN颗粒的含量百分比低于20体积％，则烧结体的强度会大幅降低。如果其高于80体积％，则耐磨性会大幅降低。
W和Co的总重量更优选低于1重量％，进一步更优选低于0.5重量％。对其下限没有特别的限定。同时，X的含量的上限更优选为1重量％，甚至更优选为0.5重量％。其下限更优选为0.01重量％，甚至更优选为0.05重量％。X/(X+W+Co)的下限更优选为0.05，甚至更优选为0.2。在根本不含有W和Co的情况下，其上限为1。Al的总重量的上限更优选为10重量％，甚至更优选为7重量％，并且其下限更优选为2.5重量％，甚至更优选为3重量％。
优选的是，粘结剂中含有Si或Zr，烧结体中所含的W和Co的总重量低于1重量％，Si或Zr的含量为大于或等于0.01重量％且低于0.5重量％，并且Si/(Si+W+Co)或Zr/(Zr+W+Co)为大于或等于0.05且小于或等于1.0。如果Si或Zr的重量低于0.01重量％，则当在高温下对该烧结体材料进行烧结时，Ti或Al的化合物会生长成为异常晶粒，从而使烧结体的强度降低。另一方面，如果Si或Zr的重量为0.5重量％或更高，会过度地抑制粘结剂的扩散反应，从而使得cBN颗粒与粘结剂之间以及粘结剂材料之间的粘结力降低。这样，烧结体的韧性和耐热性降低。特别是，当在超高压和高温下对烧结体材料进行烧结时，烧结体的粘结剂内所含的极少量的Si会抑制构成粘结剂的Ti或Al化合物的过度扩散反应。结果，Si在抑制粘结剂生长成为异常晶粒方面具有很大的作用。当其重量位于上述范围内时，便获得了使烧结体的强度和韧性特别高的效果。
Si或Zr的上限更优选为0.3重量％，甚至更优选为0.15重量％，并且其下限更优选为0.03重量％，甚至更优选为0.05重量％。Si/(Si+W+Co)或Zr/(Zr+W+Co)的下限更优选为0.065，甚至更优选为0.08，并且在根本不含有W和Co的情况下，其上限为1。
还优选的是，粘结剂中所含的Ti化合物的平均粒径为大于或等于100nm且小于或等于400nm，并且粘结剂中所含的Al化合物的平均粒径为大于或等于50nm且小于或等于150nm。如果Ti化合物的平均粒径低于100nm或者Al化合物的平均粒径低于50nm，则烧结体的韧性和耐热性会降低。如果Ti化合物的平均粒径超过400nm或者Al化合物的平均粒径超过150nm，则烧结体的强度会降低。
Ti化合物的平均粒径的上限更优选为350nm，甚至更优选为300nm，并且其下限更优选为150nm，甚至更优选为200nm。Al化合物平均粒径的上限更优选为130nm，甚至更优选为110nm，并且其下限更优选为70nm，甚至更优选为90nm。
当粘结剂中所含的Ti化合物的平均粒径由RTi表示，并且粘结剂中所含的Al化合物的平均粒径由RAl表示时，优选的是，RAl/RTi为大于或等于0.2且小于或等于0.5。该粒径比值使得烧结体的强度和韧性之间达到优异的平衡。
例子
以下将参照例子来具体描述本发明的复合烧结体的实例；但是本发明并不局限于此。
<实施例1>
使用均由硬质合金制成的罐和球将通过以下方法获得的化合物粉碎，从而得到粘结剂粉末，所述方法为：在真空中，将其中TiN0.6或Ti(CN)0.6与Al以不同的重量比混合而得到的粉末在1200℃下热处理30分钟。
接下来，将上述的各粘结剂分别与平均粒径为1.2μm的cBN粉末掺混，从而得到表1所示的cBN含量百分比。同时，向其中加入极少量的Zr、Si、Hf和Ge微细粉末中的任意一种以及W和Co，并混合至均匀状态，然后将所得混合物在真空炉中于900℃下保持20分钟，以除去气体。另外，将各粉末填充到由Mo制成的密封容器中，并随后在超高压设备中，于压力为5.8GPa、温度为1400℃的条件下烧结20分钟。
关于所得到的烧结体，将基于XRD(X射线衍射)的化合物鉴定而获得的结果、以及基于ICP(电感耦合等离子体发射光谱)的定量分析而获得的结果一同示于表1中。
Figure A20088000355400121
另外，使用所得到的烧结体来制造cBN工具(ISO型号：CNGA120408)。表2示出通过以下方法获得的结果，所述方法为：在下述条件下对淬硬钢进行高速连续切削时，测定cBN工具直到发生破碎时的磨耗量以及工具寿命。
待切削的材料：渗碳淬火钢SCM415H，HRC62，其为直径100mm、长度300mm的圆钢；
切削条件：切削速度V＝300m/分钟，进给量f＝0.1mm/转，并且切削深度d＝0.1mm，干态
表2
  类别   样品编号No.   切削5km后的侧面磨耗量(mm)   直到发生破碎时的切削长度(km)
  实施例   1-1   0.057   11.6
  实施例   1-2   0.053   13.0
  实施例   1-3   0.054   12.7
  实施例   1-4   0.06   11.3
  实施例   1-5   0.061   11.1
  实施例   1-6   0.056   12.4
  实施例   1-7   0.056   12.3
  实施例   1-8   0.057   12.5
  实施例   1-9   0.065   11.5
  比较例   1-10   0.085   6.6
  比较例   1-11   0.079   7.1
  比较例   1-12   0.076   7.4
  比较例   1-13   0.074   7.8
  比较例   1-14   0.077   7.3
可以理解的是，与比较例的样品No.1-10至1-14相比，在满足本发明要求的样品No.1-1至1-9中，侧面磨耗量较小，并且直至发生破碎时的工具寿命也较长。还可理解的是，特别是在样品No.1-2(其中，W和Co的总重量低于1重量％，Si的重量为大于或等于0.01重量％且低于0.5重量％，并且Si/(Si+W+Co)为大于或等于0.05且小于或等于1.0)和样品No.1-3(其中，Zr的重量为大于或等于0.01重量％且低于0.5重量％，并且Zr/(Zr+W+Co)为大于或等于0.05且小于或等于1.0)中，侧面磨耗量较小并且直至发生破碎时的工具寿命也较长。
<实施例2>
使用均由硬质合金制成的罐和球将通过以下方法获得的化合物粉碎，从而得到粘结剂粉末，所述方法为：在真空中，将其中TiN0.6与Al以不同的重量比混合而得到的粉末在1200℃下热处理30分钟。
接下来，将上述的各粘结剂分别与平均粒径为3.5μm的cBN粉末掺混，从而得到如表3所示的cBN含量百分比。向其中加入极少量的Zr或Si微细粉末以及W和Co，并混合至均匀状态，然后将所得混合物在真空炉中于900℃下保持20分钟，以除去气体。另外，将各粉末填充到由Mo制成的密封容器中，并随后在超高压设备中，于表3中所示的烧结条件下烧结20分钟。
关于所得到的烧结体，将基于XRD的化合物鉴定而获得的结果、基于ICP的定量分析而获得的结果、以及通过用SEM(电子显微镜)观察来测定Ti化合物和Al化合物的平均粒径而获得的结果一同示于表3中。可通过作为原料的粘结剂的平均粒径、以及烧结条件来控制Ti化合物和Al化合物的平均粒径。
Figure A20088000355400151
另外，使用所得到的烧结体来制造cBN工具(ISO型号：CNGA120408)。表4示出通过以下方法获得的结果，所述方法为：在下述条件下对淬硬钢进行高效断续切削时，测定cBN工具直到发生破碎时的工具寿命。
待切削的材料：渗碳淬火钢SCM415H，HRC62，其直径为100mm、长度为300mm，在该待切削材料的轴向上具有六个V型沟槽；
切削条件：切削速度V＝200m/分钟，进给量f＝0.15mm/转，并且切削深度d＝0.3mm，干态
表4
  类别   样品编号No.   直到发生破碎时的切削长度(km)
  实施例   2-1   1.3
  实施例   2-2   1.45
  实施例   2-3   1.12
  实施例   2-4   1.53
  实施例   2-5   1.15
  实施例   2-6   1.58
  比较例   2-7   0.54
  比较例   2-8   0.41
  比较例   2-9   0.48
  比较例   2-10   0.23
可以理解的是，与不含Si或Zr的比较例样品No.2-7和2-8相比，样品No.2-1至2-6(其中，烧结体中Si或Zr的含量为大于或等于0.005重量％且小于或等于2重量％)直至发生破碎时的工具寿命明显更长。
可以理解的是，在比较例No.2-9(其中，cBN的含量百分比高于80体积％)和比较例No.2-10(其中，烧结体中Al的含量低于2重量％)中，其使用寿命比实施例No.2-1至2-6的使用寿命短。还可理解的是，样品No.2-1、2-2、2-4和2-6(其中，Ti化合物的平均粒径为大于或等于100nm且小于或等于400nm，并且粘结剂中所含的Al化合物的平均粒径为大于或等于50nm且小于或等于150nm)具有特别长的使用寿命。
<实施例3>
使用内壁由Si3N4制成的罐和由Si3N4制成的球对通过以下方法获得的化合物进行粉碎，从而得到粘结剂粉末，所述方法为：在真空中，将其中TiN0.6与Al以80∶20的重量比混合而得到的粉末在1200℃下热处理30分钟。接下来，将上述的各种粘结剂与平均粒径为1.0μm的cBN粉末掺混，从而使得cBN的含量百分比为60体积％。使用内壁由TEFLON(注册商标)制成的罐以及由Si3N4制成的球将各掺混粉末混合至均匀状态。同时，向其中加入极少量的Si、W和Co中的至少一种，并将所得混合物混合至均匀状态。随后，将所得的混合物在真空炉中于900℃下保持20分钟，以除去气体。另外，将各粉末填充到由Mo制成的密封容器中，随后在超高压设备中，于表5中所示的烧结条件下烧结20分钟。
关于所得到的烧结体，将通过ICP对Si、W和Co进行定量分析所获得的结果、以及通过用SEM(电子显微镜)观察来测定Ti化合物和Al化合物的平均粒径所获得的结果一同示于表5中。
Figure A20088000355400181
使用所得的烧结体来制造cBN工具(ISO型号：CNGA120408)。表6示出通过以下方法获得的结果，所述方法为：在下述条件下对模具钢(dice steel)进行断续切削时，测定cBN工具直到发生破碎时的工具寿命。
待切削的材料：模具钢SKD11，HRC63，其直径为100mm、长度为300mm，在待切削材料的轴向上具有六个V型沟槽；
切削条件：切削速度V＝120m/分钟，进给量f＝0.1mm/转，并且切削深度d＝0.2mm，干态
表6
  类别   样品编号No.   直到发生破碎时的切削长度(km)
  实施例   3-1   1.1
  实施例   3-2   1.33
  实施例   3-3   1.41
  实施例   3-4   0.95
  实施例   3-5   1.44
  实施例   3-6   1.46
  实施例   3-7   1.25
  实施例   3-8   1.49
  实施例   3-9   1.52
可以理解的是，样品No.3-2、3-3、3-5、3-6、3-7、3-8和3-9(其中，当粘结剂中所含的Ti化合物的平均粒径由RTi表示，并且所含的Al化合物的平均粒径由RAl表示时，RAl/RTi为大于或等于0.2且小于或等于0.5)直至发生破碎时的工具寿命长于样品No.3-1和3-4的工具寿命。
虽然以上描述了本发明的实施方案和例子，但是本发明的本意在于将各实施方案和例子进行适当组合。
应当理解，本文所公开的实施方案和例子在各方面都是示例性的，而非限定性的。本发明的范围不是由上面的说明书限定而是由权利要求限定，并且本发明旨在涵盖与权利要求等同的范围和含义内的任何更改方式。

Claims (6)

1.一种复合烧结体，包含大于或等于20体积％且小于或等于80体积％的立方氮化硼颗粒，以及粘结剂；其中
所述粘结剂包含：选自由元素周期表中的第4a族元素、第5a族元素、以及第6a族元素的氮化物，碳化物，硼化物和氧化物以及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质；选自由Zr、Si、Hf、Ge、W和Co的单体，其化合物以及它们的固溶体所组成的组中的至少一种物质；以及Al化合物；并且
当所述复合烧结体中含有W和/或Co时，W和/或Co的总重量低于2.0重量％，并且
所述复合烧结体中含有所述Zr、Si、Hf和Ge(下文中称之为“X”)中的一种或多种，并且当所述复合烧结体含有所述X时，各X的含量为大于或等于0.005重量％且低于2.0重量％，并且X/(X+W+Co)为大于或等于0.01且小于或等于1.0，此外，
Al的重量为大于或等于2.0重量％且小于或等于20.0重量％。
2.根据权利要求1所述的复合烧结体，其中所述粘结剂中含有Si或Zr，所述复合烧结体中所含的W和/或Co的总重量低于1重量％，所述Si或Zr的含量为大于或等于0.01重量％且低于0.5重量％，此外Si/(Si+W+Co)或Zr/(Zr+W+Co)为大于或等于0.05且小于或等于1.0。
3.根据权利要求2所述的复合烧结体，其含有Ti化合物作为所述粘结剂，所述Ti化合物的平均粒径为大于或等于100nm且小于或等于400nm，并且所述复合烧结体的所述粘结剂中含有的Al化合物的平均粒径为大于或等于50nm且小于或等于150nm。
4.根据权利要求3所述的复合烧结体，其中当所述粘结剂中所含的Ti化合物的平均粒径由RTi表示，并且所述粘结剂中所含的Al化合物的平均粒径由RAl表示时，RAl/RTi为大于或等于0.2且小于或等于0.5。
5.根据权利要求1所述的复合烧结体，其含有Ti化合物作为所述粘结剂，所述Ti化合物的平均粒径为大于或等于100nm且小于或等于400nm，此外，所述复合烧结体的所述粘结剂中含有的Al化合物的平均粒径为大于或等于50nm且小于或等于150nm。
6.根据权利要求5所述的复合烧结体，其中当所述粘结剂中所含的Ti化合物的平均粒径由RTi表示，并且所述粘结剂中所含的Al化合物的平均粒径由RAl表示时，RAl/RTi为大于或等于0.2小于或等于0.5。
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