JP2020509219A - 四ホウ化タングステン複合マトリックス及びその使用 - Google Patents

四ホウ化タングステン複合マトリックス及びその使用 Download PDF

Info

Publication number
JP2020509219A
JP2020509219A JP2019536546A JP2019536546A JP2020509219A JP 2020509219 A JP2020509219 A JP 2020509219A JP 2019536546 A JP2019536546 A JP 2019536546A JP 2019536546 A JP2019536546 A JP 2019536546A JP 2020509219 A JP2020509219 A JP 2020509219A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instances
gpa
formula
composite matrix
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019536546A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7454943B2 (ja
Inventor
ビー. ケイナー,リチャード
ビー. ケイナー,リチャード
エル. ターナー,クリストファー
エル. ターナー,クリストファー
ケー. ケシャヴァン,マダプシ
ケー. ケシャヴァン,マダプシ
カヴァノー,ジャック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of California
Original Assignee
University of California
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of California filed Critical University of California
Publication of JP2020509219A publication Critical patent/JP2020509219A/ja
Priority to JP2023007691A priority Critical patent/JP2023052561A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7454943B2 publication Critical patent/JP7454943B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/14Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on borides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/051Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10Alloys containing non-metals
    • C22C1/1084Alloys containing non-metals by mechanical alloying (blending, milling)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/08Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0005Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with at least one oxide and at least one of carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0292Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with more than 5% preformed carbides, nitrides or borides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

ある特定の実施形態では、タングステン系金属組成物、炭化タングステン、及び合金を含む、複合材料、方法、工具及び研磨材が本明細書に開示される。一部の実例では、本複合材料または複合マトリックスは、耐酸化性である。【選択図】図1

Description

多くの製造過程では、材料が切削、形成、または穿孔され、それらの表面が耐摩耗被膜で保護されなければならない。慣習的にダイヤモンドが、その優れた機械的特性、例えば、70GPa超の硬さから、これらの用途に最適な材料となっている。しかしながら、ダイヤモンドは、本質的に希少であり、高温及び高圧条件の組み合わせが必要とされることから人工的に合成することが困難である。したがって、ダイヤモンドの工業用途は一般に費用によって限定される。その上、ダイヤモンドは、合金鉄の高速切削において、材料の表面上でのその黒鉛化及び脆性の炭化物の形成が切削性能低下につながるため、良好な選択肢ではない。
ある特定の実施形態では、タングステン系金属組成物、炭化タングステン、及び合金を含む、複合材料、方法、工具及び研磨材が本明細書に開示される。一部の事例では、タングステン系金属組成物は、遷移金属元素と、ホウ素(B)、ケイ素(Si)またはベリリウム(Be)から選択される元素とを含む。一部の実例では、合金は、例えば、元素周期表における第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、高密度化複合マトリックスの調製方法であって、
a)式(W1−xを有する第1の組成物と、式(WC0.99−1.05の炭化タングステン組成物と、式Tの第2の組成物とを、粉末混合物を生成するのに十分な時間にわたって一緒に混ぜ合わせることと、
[式中、
Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
p、q、及びnは各々独立して、0.01〜0.99であり、
p、q、及びnの和は、1である]、
b)該粉末混合物を、ペレットをもたらすのに十分な圧力下でプレスすることと、
c)該ペレットを、高密度化複合マトリックスを生成するのに十分な温度で焼結することと、を含む、該方法が本明細書に記載される。
参照による援用
本明細書で言及される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、あたかも各個別の刊行物、特許、または特許出願が、明確かつ個別に参照により援用されることが示されているかのように同程度に、参照により本明細書に援用される。
本開示の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に特殊性とともに記載される。本開示の特徴及び利点のより良い理解は、本開示の原理を利用した例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明、及び添付図面を参照することによって得られる。
本明細書に記載される複合マトリックスの図案描写を示す。
摩滅は、工具及び機械の通常の使用の一部である。例えば、アブレシブ摩耗、凝着摩耗または摩擦摩耗、拡散摩耗、疲労摩耗、刃こぼれ(または早期摩耗)及び酸化摩耗(または腐食摩耗)を含む、様々な種類の摩耗機構がある。アブレシブ摩耗は、削りくずなどの破片上の硬質粒子が切削工具の表面を掠るまたは研磨するときに生じる。凝着摩耗または摩擦摩耗は、破片が工具から微視的な断片を取り除くときに生じる。拡散摩耗は、結晶格子中の原子が高濃度の領域から低濃度の領域に移動し、この移動により工具の表面構造が弱まるときに生じる。疲労摩耗は、2つの表面が高圧下で互いに接触して滑り合い、表面亀裂をもたらすときに微視的レベルで生じる。刃こぼれまたは早期摩耗は、工具の表面からの材料の小さな剥離として生じる。酸化摩耗または腐食摩耗は、工具の表面と酸素との間の化学反応の結果として生じる。
一部の実施形態では、本明細書の説明は、工具または研磨材に塗布されるとき、工具もしくは研磨材の酸化摩耗速度を低減する、または工具もしくは研磨材の酸化摩耗を阻止する、複合マトリックス材料を含む。一部の事例では、本明細書の説明はまた、複合マトリックスの製造方法、ならびに複合マトリックスとともに使用するための工具及び研磨材を含む。
ある特定の実施形態では、タングステン系金属組成物、炭化タングステン、及び合金を含む、複合材料、方法、工具及び研磨材が本明細書に開示される。一部の事例では、タングステン系金属組成物は、遷移金属元素と、ホウ素(B)、ケイ素(Si)またはベリリウム(Be)から選択される元素とを含む。一部の実例では、合金は、例えば、元素周期表における第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Wは、タングステン(W)であり、
Xは、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、Xは、Bである。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrのうちの1つである。一部の実施形態では、Mは、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrのうちの1つである。一部の実施形態では、yは、4である。一部の実施形態では、xは、0.001〜0.6である。一部の実施形態では、xは、0.001〜0.4である。一部の実施形態では、XはBであり、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実施形態では、xは、約0.01である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実施形態では、xは、約0.02である。一部の実施形態では、XはBであり、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Coを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Feを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Niを含む合金である。一部の実施形態では、pは、0.7〜0.9である。一部の実施形態では、pは、約0.7、0.75、0.8、0.85、0.9または0.95である。一部の実施形態では、pは、0.2〜0.3である。一部の実施形態では、qは、0.01〜0.4である。一部の実施形態では、qは、0.1〜0.3である。一部の実施形態では、qは、約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35または0.4である。一部の実施形態では、qは、0.7〜0.8である。一部の実施形態では、nは、0.01〜0.5である。一部の実施形態では、nは、約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である。一部の実施形態では、nは、約0.25である。一部の実施形態では、p、q及びnは、重量百分率範囲である。一部の実施形態では、本複合マトリックスは、固溶体を形成する。一部の実施形態では、本複合マトリックスは、耐酸化性である。一部の実施形態では、本複合マトリックスは、高密度化複合マトリックスである。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスが本明細書に記載される。一部の実施形態では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Co、FeまたはNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Coを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Feを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Niを含む合金である。一部の実施形態では、pは、0.7〜0.9である。一部の実施形態では、pは、約0.7、0.75、0.8、0.85、0.9または0.95である。一部の実施形態では、pは、0.2〜0.3である。一部の実施形態では、qは、0.01〜0.4である。一部の実施形態では、qは、0.1〜0.3である。一部の実施形態では、qは、約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35または0.4である。一部の実施形態では、qは、0.7〜0.8である。一部の実施形態では、nは、0.01〜0.5である。一部の実施形態では、nは、約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である。一部の実施形態では、nは、約0.25である。一部の実施形態では、p、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Wは、タングステン(W)であり、
Xは、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせと、
[式中、
'は、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
'は、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、及びイットリウム(Y)のうちの少なくとも1つであり、
qは、0.01〜0.99である]、を含み、
q及びnの和が1であり、
該第2の式が、部分的にまたは全体的に、a)及びb)を含む組成物の縁を包囲して、保護被膜として作用する、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、高密度化複合マトリックスの調製方法であって、
a)式(W1−xを有する第1の組成物と、式(WC0.99−1.05の炭化タングステン組成物と、式Tの第2の組成物とを、粉末混合物を生成するのに十分な時間にわたって一緒に混ぜ合わせることと、
[式中、
Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
p、q、及びnは各々独立して、0.01〜0.99であり、
p、q、及びnの和は、1である]、
b)該粉末混合物を、ペレットをもたらすのに十分な圧力下でプレスすることと、
c)該ペレットを、高密度化複合マトリックスを生成するのに十分な温度で焼結することと、を含む該方法が本明細書に記載される。
一部の実施形態では、圧力は、最大36,000psiである。一部の実施形態では、温度は、1000℃〜2000℃である。一部の実施形態では、Xは、Bである。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrのうちの1つである。一部の実施形態では、Mは、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrのうちの1つである。一部の実施形態では、yは、4である。一部の実施形態では、xは、0.001〜0.6である。一部の実施形態では、xは、0.001〜0.4である。一部の実施形態では、XはBであり、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実施形態では、xは、約0.01である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実施形態では、xは、約0.02である。一部の実施形態では、XはBであり、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Coを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Feを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Niを含む合金である。一部の実施形態では、pは、0.7〜0.9である。一部の実施形態では、pは、約0.7、0.75、0.8、0.85、0.9または0.95である。一部の実施形態では、pは、0.2〜0.3である。一部の実施形態では、qは、0.01〜0.4である。一部の実施形態では、qは、0.1〜0.3である。一部の実施形態では、qは、約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35または0.4である。一部の実施形態では、qは、0.7〜0.8である。一部の実施形態では、nは、0.01〜0.5である。一部の実施形態では、nは、約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である。一部の実施形態では、nは、約0.25である。一部の実施形態では、p、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、切削または研磨のための表面または本体を含む工具が本明細書に記載され、該表面または本体は、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Wは、タングステン(W)であり、
Xは、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスを含む。
一部の実施形態では、切削または研磨のための表面または本体を含む工具が本明細書に記載され、該表面または本体は、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Wは、タングステン(W)であり、
Xは、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせと、
[式中、
X'は、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
M'は、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、及びイットリウム(Y)のうちの少なくとも1つであり、
qは、0.01〜0.99である]、を含み、
q及びnの和が1であり、
該第2の式が、部分的にまたは全体的に、a)及びb)を含む組成物の縁を包囲して、保護被膜として作用する、該複合マトリックスを含む。
タングステン系複合マトリックス
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、タングステン系の第1の組成物、炭化タングステン、及び合金を含む。一部の事例では、本複合マトリックスは、超硬材料である。一部の事例では、本複合マトリックスは、固溶体相を構成する。追加の事例では、本複合マトリックスは、耐酸化性である。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Wは、タングステン(W)であり、
Xは、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、第1の式(W1−xによるXは、B及びSiのうちの1つである。一部の実施形態では、第1の式(W1−xによるXは、Be及びSiのうちの1つである。一部の事例では、Xは、ホウ素(B)である。他の事例では、Xは、ケイ素(Si)である。追加の事例では、Xは、ベリリウム(Be)である。
一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。ある時には、Mは、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。またある時には、Mは、Hf、Zr、及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の事例では、Mは、少なくともReを含む。一部の事例では、Mは、少なくともTaを含む。一部の事例では、Mは、少なくともMnを含む。一部の事例では、Mは、少なくともCrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともHfを含む。一部の実例では、Mは、少なくともZrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともYを含む。一部の実例では、Mは、少なくともTiを含む。一部の実例では、Mは、少なくともVを含む。一部の実例では、Mは、少なくともCoを含む。一部の実例では、Mは、少なくともNiを含む。一部の実例では、Mは、少なくともCuを含む。一部の実例では、Mは、少なくともZnを含む。一部の実例では、Mは、少なくともNbを含む。一部の実例では、Mは、少なくともMoを含む。一部の実例では、Mは、少なくともRuを含む。一部の実例では、Mは、少なくともOsを含む。一部の実例では、Mは、少なくともIrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともLiを含む。
一部の事例では、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)から選択される2つ以上の元素を含む。一部の実例では、Mは、Taと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Taと、MnまたはCrから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Hfと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Zrと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Yと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及びAlから選択される元素とを含む。
一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。ある時には、Mは、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。Mは、Reであり得る。またある時には、Mは、Hf、Zr、及びYから選択される。Mは、Taであり得る。Mは、Mnであり得る。Mは、Crであり得る。Mは、Ta及びMnであり得る。Mは、Ta及びCrであり得る。Mは、Hfであり得る。Mは、Zrであり得る。Mは、Yであり得る。Mは、Tiであり得る。Mは、Vであり得る。Mは、Coであり得る。Mは、Niであり得る。Mは、Cuであり得る。Mは、Znであり得る。Mは、Nbであり得る。Mは、Moであり得る。Mは、Ruであり得る。Mは、Osであり得る。Mは、Irであり得る。Mは、Liであり得る。
一部の実施形態では、xは、0.001〜0.999の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の実施形態では、xは、0.005〜0.99、0.01〜0.95、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.001〜0.6、0.005〜0.6、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.4〜0.6、0.001〜0.55、0.005〜0.55、0.01〜0.55、0.05〜0.55、0.1〜0.55、0.2〜0.55、0.3〜0.55、0.4〜0.55、0.45〜0.55、0.001〜0.5、0.005〜0.5、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.3〜0.5、0.4〜0.5、0.5〜0.55、0.45〜0.5、0.001〜0.4、0.005〜0.4、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.001〜0.3、0.005〜0.3、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.001〜0.2、0.005〜0.2、0.01〜0.2、0.05〜0.2、または0.1〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の実例では、xは、0.1〜0.9の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の事例では、xは、0.001〜0.6、0.005〜0.6、0.001〜0.4、または0.001〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の事例では、xは、0.001〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。
一部の実例では、xは、少なくとも約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999であり、代替的にあるいは併せて、xは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999以下である。一部の実施形態では、xは、少なくとも0.001かつ0.999未満である。一部の実施形態では、xは、少なくとも0.001かつ0.9未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.2未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.2未満である。
一部の実例では、xは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999の値を有する。一部の実例では、xは、約0.001の値を有する。一部の実例では、xは、約0.005の値を有する。一部の実例では、xは、約0.01の値を有する。一部の実例では、xは、約0.05の値を有する。一部の実例では、xは、約0.1の値を有する。一部の実例では、xは、約0.15の値を有する。一部の実例では、xは、約0.2の値を有する。一部の実例では、xは、約0.3の値を有する。一部の実例では、xは、約0.4の値を有する。一部の実例では、xは、約0.41の値を有する。一部の実例では、xは、約0.42の値を有する。一部の実例では、xは、約0.43の値を有する。一部の実例では、xは、約0.44の値を有する。一部の実例では、xは、約0.45の値を有する。一部の実例では、xは、約0.46の値を有する。一部の実例では、xは、約0.47の値を有する。一部の実例では、xは、約0.48の値を有する。一部の実例では、xは、約0.49の値を有する。一部の実例では、xは、約0.5の値を有する。一部の実例では、xは、約0.51の値を有する。一部の実例では、xは、約0.52の値を有する。一部の実例では、xは、約0.53の値を有する。一部の実例では、xは、約0.54の値を有する。一部の実例では、xは、約0.55の値を有する。一部の実例では、xは、約0.56の値を有する。一部の実例では、xは、約0.57の値を有する。一部の実例では、xは、約0.58の値を有する。一部の実例では、xは、約0.59の値を有する。一部の実例では、xは、約0.6の値を有する。一部の実例では、xは、約0.7の値を有する。一部の実例では、xは、約0.8の値を有する。一部の実例では、xは、約0.9の値を有する。一部の実例では、xは、約0.99の値を有する。
一部の実施形態では、yは、少なくとも2、4、6、または12である。一部の事例では、yは、少なくとも2である。一部の実例では、yは、少なくとも4である。一部の実例では、yは、少なくとも6である。一部の実例では、yは、少なくとも12である。一部の実例では、yは、2、4、6、または12以下である。一部の実例では、yは、2以下である。一部の実例では、yは、4以下である。一部の実例では、yは、6以下である。一部の実例では、yは、12以下である。
一部の実施形態では、XはBであり、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、XはBであり、Mは、Re、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。ある時には、XはBであり、Mは、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。またある時には、XはBであり、Mは、Hf、Zr、及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の事例では、XはBであり、Mは、少なくともReを含む。一部の事例では、XはBであり、Mは、少なくともTaを含む。一部の事例では、XはBであり、Mは、少なくともMnを含む。一部の事例では、XはBであり、Mは、少なくともCrを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともHfを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともZrを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともYを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともTiを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともVを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともCoを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともNiを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともCuを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともZnを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともNbを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともMoを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともRuを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともOsを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともIrを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、少なくともLiを含む。
一部の事例では、XはBであり、Mは、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される2つ以上の元素を含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、Taと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、Taと、MnまたはCrから選択される元素とを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、Hfと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、Zrと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、XはBであり、Mは、Yと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及びAlから選択される元素とを含む。
一部の実施形態では、XはBであり、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。一部の実施形態では、XはBであり、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。ある時には、XはBであり、Mは、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。Mは、Reであり得る。またある時には、XはBであり、Mは、Hf、Zr、及びYから選択される。一部の実例では、XはBであり、MはTaである。一部の実例では、XはBであり、MはMnである。一部の実例では、XはBであり、MはCrである。一部の実例では、XはBであり、Mは、Ta及びMnである。一部の実例では、XはBであり、Mは、Ta及びCrである。一部の実例では、XはBであり、MはHfである。一部の実例では、XはBであり、MはZrである。一部の実例では、XはBであり、MはYである。一部の実例では、XはBであり、MはTiである。一部の実例では、XはBであり、MはVである。一部の実例では、XはBであり、MはCoである。一部の実例では、XはBであり、MはNiである。一部の実例では、XはBであり、MはCuである。一部の実例では、XはBであり、MはZnである。一部の実例では、XはBであり、MはNbである。一部の実例では、XはBであり、MはMoである。一部の実例では、XはBであり、MはRuである。一部の実例では、XはBであり、MはOsである。一部の実例では、XはBであり、MはIrである。一部の実例では、XはBであり、MはLiである。
一部の実施形態では、XはBであり、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.1未満である。
一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.1未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、約0.02である。一部の実施形態では、XはBであり、MはTaであり、xは、約0.04である。
一部の実施形態では、XはBであり、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.1未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。
一部の実施形態では、XはBであり、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.1未満である。一部の実施形態では、XはBであり、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。
一部の実施形態では、XはBであり、Mは、Ta及びMnを含む。一部の実施形態では、XはBであり、Mは、Ta及びMnである。一部の実施形態では、XはBであり、Mは、Ta及びMnを含み、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の事例では、複合マトリックスは、W0.94Ta0.02Mn0.04を含み、式中、yは、少なくとも4である。一部の事例では、複合マトリックスは、W0.94Ta0.02Mn0.04を含む。
一部の事例では、XはBであり、Mは、Ta及びCrを含む。一部の事例では、XはBであり、Mは、Ta及びCrである。一部の事例では、XはBであり、Mは、Ta及びCrを含み、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の事例では、複合マトリックスは、W0.93Ta0.02Cr0.05を含み、式中、yは、少なくとも4である。一部の事例では、複合マトリックスは、W0.93Ta0.02Cr0.05を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、WBを含む。
一部の事例では、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である。一部の実例では、nは、約0.01である。一部の実例では、nは、約0.05である。一部の実例では、nは、約0.1である。一部の実例では、nは、約0.15である。一部の実例では、nは、約0.2である。一部の実例では、nは、約0.25である。一部の実例では、nは、約0.3である。一部の実例では、nは、約0.35である。一部の実例では、nは、約0.4である。一部の実例では、nは、約0.45である。一部の実例では、nは、約0.5である。一部の事例では、nは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5であり、代替的にあるいは併せて、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5以下である。
一部の実施形態では、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、WC0.99、WC、WC1.01、WC1.02、WC1.03、WC1.04またはWC1.05を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC0.99の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WCの炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.01の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.02の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.03の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.04の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.05の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。
一部の実施形態では、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、pは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、pは、約0.01である。一部の実例では、pは、約0.05である。一部の実例では、pは、約0.1である。一部の実例では、pは、約0.15である。一部の実例では、pは、約0.2である。一部の実例では、pは、約0.25である。一部の実例では、pは、約0.3である。一部の実例では、pは、約0.35である。一部の実例では、pは、約0.4である。一部の実例では、pは、約0.5である。一部の実例では、pは、約0.6である。一部の実例では、pは、約0.7である。一部の実例では、pは、約0.75である。一部の実例では、pは、約0.8である。一部の実例では、pは、約0.85である。一部の実例では、pは、約0.9である。一部の実例では、pは、約0.95である。一部の実例では、pは、約0.99である。一部の実例では、pは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
第2の式TによるTは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり得る。ある時には、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第5族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第6族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第7族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第9族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第10族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第11族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第12族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第13族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第14族元素を含む、合金である。
一部の事例では、Tは、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe、Ni、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Al、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Cuを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Niを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Coを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Feを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Siを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Alを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Tiを含む合金である。
一部の事例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。ある時には、合金Tは、Cuを、任意選択的にCo、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、またはTaのうちの1つ以上と組み合わせて含む。一部の実例では、合金Tは、Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、またはそれらの任意の組み合わせを含む。かかる合金において、Cuの重量百分率は、約40重量%〜約60重量%であり得るか、または約50重量%であり得る。一部の実施形態では、Cuの重量百分率は、少なくとも約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%以下である。Coの重量百分率は、約10〜20重量%であり得る。一部の実施形態では、Coの重量百分率は、少なくとも約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%以下である。Snの重量百分率は、7重量%未満であり得るか、最大7重量%であり得るか、または約5重量%であり得る。一部の実施形態では、Snの重量百分率は、少なくとも約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%であり、代替的にあるいは併せて、Snの重量百分率は、約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%以下である。Niの重量百分率は、約5〜15重量%であり得る。一部の実施形態では、Niの重量百分率は、少なくとも約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%であり、代替的にあるいは併せて、Niの重量百分率は、約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%以下である。Wの重量百分率は、約15重量%であり得る。
一部の実施形態では、qは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、qは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の事例では、qは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
一部の実例では、本明細書で使用されるとき、p、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、耐酸化性である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、抗酸化特性を有する。例えば、本複合マトリックスが工具の表面に被覆されるとき、本複合マトリックスは、本複合マトリックスで被覆されていない工具と比較して工具の酸化速度を低減する。代替例では、本複合マトリックスが工具の表面に被覆されるとき、本複合マトリックスは、本複合マトリックスで被覆されていない工具と比較して工具の酸化を防止する。一部の事例では、本複合マトリックス中の式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。他の事例では、本複合マトリックス中のTと組み合わせた式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、固溶体相を構成する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、固溶体を形成する。一部の事例では、固溶体相中の本複合マトリックスは、第1の式(W1−xと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合マトリックスは、第1の式(W1−xと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合マトリックスは、第1の式(WBと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約1〜約70GPaの硬さを有する。一部の事例では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約1〜約60GPa、約1〜約50GPa、約1〜約40GPa、約1〜約30GPa、約5〜約70GPa、約5〜約60GPa、約5〜約50GPa、約5〜約40GPa、約5〜約30GPa、10〜約70GPaの硬さを有する。一部の事例では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約10〜約60GPa、約10〜約50GPa、約10〜約40GPa、約10〜約30GPa、約20〜約70GPa、約20〜約60GPa、約20〜約50GPa、約20〜約40GPa、約20〜約30GPa、約30〜約70GPa、約30〜約60GPa、約30〜約50GPa、約30〜約45GPa、約30〜約40GPa、約30〜約35GPa、約35〜約70GPa、約35〜約60GPa、約35〜約50GPa、約35〜約40GPa、約40〜約70GPa、約40〜約60GPa、約40〜約50GPa、約45〜約60GPaまたは約45〜約50GPaの硬さを有する。一部の事例では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約30〜約50GPa、約30〜約45GPa、約30〜約40GPa、約30〜約35GPa、約35〜約50GPa、約35〜約40GPa、約40〜約50GPaまたは約45〜約50GPaの硬さを有する。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、少なくとも約10GPa、15GPa、20GPa、25GPa、30GPa、35GPa、40GPa、45GPa、50GPa、55GPa、または約60GPaの硬さを有し、代替的にあるいは併せて、ケイ素を含む本複合マトリックスは、約10GPa、15GPa、20GPa、25GPa、30GPa、35GPa、40GPa、45GPa、50GPa、55GPa、60GPa、または約70GPa以下の硬さを有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約1GPa、約2GPa、約3GPa、約4GPa、約5GPa、約6GPa、約7GPa、約8GPa、約9GPa、約10GPa、約15GPa、約20GPa、約25GPa、約30GPa、約31GPa、約32GPa、約33GPa、約34GPa、約35GPa、約36GPa、約37GPa、約38GPa、約39GPa、約40GPa、約41GPa、約42GPa、約43GPa、約44GPa、約45GPa、約46GPa、約47GPa、約48GPa、約49GPa、約50GPa、約51GPa、約52GPa、約53GPa、約54GPa、約55GPa、約56GPa、約57GPa、約58GPa、約59GPa、約60GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約1GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約2GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約3GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約4GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約5GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約6GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約7GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約8GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約9GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約10GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約15GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約20GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約25GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約30GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約31GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約32GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約33GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約34GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約35GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約36GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約37GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約38GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約39GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約40GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約41GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約42GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約43GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約44GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約45GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約46GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約47GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約48GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約49GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約50GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約51GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約52GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約53GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約54GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約55GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約56GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約57GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約58GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約59GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約60GPa以上の硬さを有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約330GPa〜約350GPaの体積弾性係数を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約1〜約25MPa m1/2の破壊靭性を有する。一部の事例では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約1〜約20MPa m1/2、約1〜約19MPa m1/2、約1〜約18MPa m1/2、約1〜約17MPa m1/2、約1〜約16MPa m1/2、約1〜約15MPa m1/2、約1〜約14MPa m1/2、約1〜約13MPa m1/2、約1〜約12MPa m1/2、約1〜約11MPa m1/2、約1〜約10MPa m1/2、約1〜約5MPa m1/2、約2〜約20MPa m1/2、約3〜約20MPa m1/2、約4〜約20MPa m1/2、約5〜約20MPa m1/2、約5〜約15MPa m1/2、または約5〜約10MPa m1/2の破壊靭性を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約1MPa m1/2、約2MPa m1/2、約3MPa m1/2、約4MPa m1/2、約5MPa m1/2、約6MPa m1/2、約7MPa m1/2、約8MPa m1/2、約9MPa m1/2、約10MPa m1/2、約11MPa m1/2、約12MPa m1/2Pa、約13MPa m1/2、約14MPa m1/2、約15MPa m1/2、約16MPa m1/2、約17MPa m1/2、約18MPa m1/2、約19MPa m1/2、約20MPa m1/2、約25MPa m1/2、または約30MPa m1/2の破壊靭性を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、少なくとも約1MPa m1/2、約2MPa m1/2、約3MPa m1/2、約4MPa m1/2、約5MPa m1/2、約6MPa m1/2、約7MPa m1/2、約8MPa m1/2、約9MPa m1/2、約10MPa m1/2、約11MPa m1/2、約12MPa m1/2Pa、約13MPa m1/2、約14MPa m1/2、約15MPa m1/2、約16MPa m1/2、約17MPa m1/2、約18MPa m1/2、約19MPa m1/2、約20MPa m1/2、約25MPa m1/2、または約30MPa m1/2の破壊靭性を有し、代替的にあるいは併せて、本複合マトリックスは、約1MPa m1/2、約2MPa m1/2、約3MPa m1/2、約4MPa m1/2、約5MPa m1/2、約6MPa m1/2、約7MPa m1/2、約8MPa m1/2、約9MPa m1/2、約10MPa m1/2、約11MPa m1/2、約12MPa m1/2Pa、約13MPa m1/2、約14MPa m1/2、約15MPa m1/2、約16MPa m1/2、約17MPa m1/2、約18MPa m1/2、約19MPa m1/2、約20MPa m1/2、約25MPa m1/2、または約30MPa m1/2以下の破壊靭性を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約0.1〜約5.0GPaの抗折力を有する。一部の事例では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約0.1〜約5.0GPa、約0.2〜約4.9GPa、約0.3〜約4.8GPa、約0.4〜約4.7GPa、約0.5〜約4.6GPa、約0.5〜約4.5GPa、約0.6〜約4.4GPa、約0.7〜約4.3GPa、約0.8〜約4.2GPa、約0.9〜約4.1GPa、約0.9〜約4.0GPa、約0.9〜約3.9GPa、約0.9〜約3.8GPa、約0.9〜約3.7GPa、約0.9〜約3.6GPa、約0.5〜約3.8GPa、約0.4〜約3.3GPa、約0.2〜約3.1GPa、約0.9〜約3.0GPa、約0.9〜約2.9GPa、約0.9〜約2.8GPa、約0.9〜約2.7GPa、約0.9〜約2.6GPa、約0.9〜約2.5GPa、約0.9〜約2.4GPa、約0.9〜約2.3GPa、約0.9〜約2.2GPa、約0.9〜約2.1GPa、約0.9〜約2.0GPa、約1.0〜約1.9GPa、約1.1〜約1.8GPa、約1.2〜約1.7GPa、約1.3〜約1.6GPa、約1.0〜約1.5GPa、約0.5〜約2.0GPa、約1.0〜約3.0GPa、または約1.0〜約2.5GPaの抗折力を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約0.1GPa、約0.2GPa、約0.3GPa、約0.4GPa、約0.5GPa、約0.6GPa、約0.7GPa、約0.8GPa、約0.9GPa、約1.0GPa、約1.1GPa、約1.2GPa、約1.3GPa、約1.4GPa、約1.5GPa、約1.6GPa、約1.7GPa、約1.8GPa、約1.9GPa、約2.0GPa、約2.1GPa、約2.2GPa、約2.3GPa、約2.4GPa、約2.5GPa、約2.6GPa、約2.7GPa、約2.8GPa、約2.9GPa、約3.0GPa、3.1GPa、約3.2GPa、約3.3GPa、約3.4GPa、約3.5GPa、約3.6GPa、約3.7GPa、約3.8GPa、約3.9GPa、約4.0GPa,4.1GPa、約4.2GPa、約4.3GPa、約4.4GPa、約4.5GPa、約4.6GPa、約4.7GPa、約4.8GPa、約4.9GPa、または約5.0GPaの抗折力を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、少なくとも約0.1GPa、約0.2GPa、約0.3GPa、約0.4GPa、約0.5GPa、約0.6GPa、約0.7GPa、約0.8GPa、約0.9GPa、約1.0GPa、約1.1GPa、約1.2GPa、約1.3GPa、約1.4GPa、約1.5GPa、約1.6GPa、約1.7GPa、約1.8GPa、約1.9GPa、約2.0GPa、約2.1GPa、約2.2GPa、約2.3GPa、約2.4GPa、約2.5GPa、約2.6GPa、約2.7GPa、約2.8GPa、約2.9GPa、約3.0GPa、3.1GPa、約3.2GPa、約3.3GPa、約3.4GPa、約3.5GPa、約3.6GPa、約3.7GPa、約3.8GPa、約3.9GPa、約4.0GPa,4.1GPa、約4.2GPa、約4.3GPa、約4.4GPa、約4.5GPa、約4.6GPa、約4.7GPa、約4.8GPa、約4.9GPa、または約5.0GPaの抗折力を有し、代替的にあるいは併せて、本複合マトリックスは、約0.1GPa、約0.2GPa、約0.3GPa、約0.4GPa、約0.5GPa、約0.6GPa、約0.7GPa、約0.8GPa、約0.9GPa、約1.0GPa、約1.1GPa、約1.2GPa、約1.3GPa、約1.4GPa、約1.5GPa、約1.6GPa、約1.7GPa、約1.8GPa、約1.9GPa、約2.0GPa、約2.1GPa、約2.2GPa、約2.3GPa、約2.4GPa、約2.5GPa、約2.6GPa、約2.7GPa、約2.8GPa、約2.9GPa、約3.0GPa、3.1GPa、約3.2GPa、約3.3GPa、約3.4GPa、約3.5GPa、約3.6GPa、約3.7GPa、約3.8GPa、約3.9GPa、約4.0GPa,4.1GPa、約4.2GPa、約4.3GPa、約4.4GPa、約4.5GPa、約4.6GPa、約4.7GPa、約4.8GPa、約4.9GPa、または約5.0GPa以下の抗折力を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約20μm以下の粒径を有する。一部の事例では、本複合マトリックスは、約15μm以下、約12μm以下、約10μm以下、約8μm以下、約5μm以下、約2μm以下または約1μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約15μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約12μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約10μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約9μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約8μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約7μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約6μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約5μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約4μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約3μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約2μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約1μm以下の粒径を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、少なくとも約1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、または約20μmの粒径を有し、代替的にあるいは併せて、本複合マトリックスは、約1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、または約20μm以下の粒径を有する。
一部の事例では、粒径は、平均粒径である。一部の実例では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約20μm以下の平均粒径を有する。一部の事例では、本複合マトリックスは、約15μm以下、約12μm以下、約10μm以下、約8μm以下、約5μm以下、約2μm以下または約1μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約15μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約12μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約10μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約9μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約8μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約7μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約6μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約5μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約4μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約3μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約2μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約1μm以下の平均粒径を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、少なくとも約1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、または約20μmの平均粒径を有し、代替的にあるいは併せて、本複合マトリックスは、約1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、または約20μm以下の平均粒径を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、高密度化複合マトリックスである。一部の事例では、高密度化複合マトリックスは、第1の式(W1−xと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、高密度化複合マトリックスは、第1の式(W1−xと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、高密度化複合マトリックスは、第1の式(WBと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
d)第1の式(W1−xと、
[式中、
Wは、タングステン(W)であり、
Xは、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
e)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
f)第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせと、
[式中、
X'は、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
M'は、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、及びイットリウム(Y)のうちの少なくとも1つであり、
qは、0.01〜0.99である]、を含み、
q及びnの和が1であり、
該第2の式が、部分的にまたは全体的に、a)及びb)を含む組成物の縁を包囲して、保護被膜として作用する、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、X'はBであり、M、X、x、y、n、及びpは、上述の通りである。一部の実施形態では、M'は、Hf、Zr及びYのうちの1つである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYである。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Zr及びYを含む。なおも他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf、Zr、及びYを含む。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式は、HfB及びHfBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式は、ZrB及びZrBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYB12である。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。
一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999である。一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999、0.005〜0.999、0.01〜0.999、0.05〜0.999、0.1〜0.999、0.15〜0.999、0.2〜0.999、0.25〜0.999、0.35〜0.999、0.4〜0.999、0.5〜0.999、0.6〜0.999、0.7〜0.999、0.8〜0.999、0.001〜0.99、0.005〜0.99、0.01〜0.99、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実施形態では、qは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99、または約0.999である。一部の実例では、qは、約0.001である。一部の実例では、qは、約0.005である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の実例では、qは、約0.999である。
一部の実例では、本明細書で使用されるとき、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、耐酸化性である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、抗酸化特性を有する。例えば、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化速度を低減する。代替例では、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化を防止する。一部の事例では、本複合材料中の(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体相を構成する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体を形成する。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(WBと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。
複合マトリックス−四ホウ化タングステン(W1−x
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。ある時には、Mは、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。またある時には、Mは、Hf、Zr、及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の事例では、Mは、少なくともReを含む。一部の事例では、Mは、少なくともTaを含む。一部の事例では、Mは、少なくともMnを含む。一部の事例では、Mは、少なくともCrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともHfを含む。一部の実例では、Mは、少なくともZrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともYを含む。一部の実例では、Mは、少なくともTiを含む。一部の実例では、Mは、少なくともVを含む。一部の実例では、Mは、少なくともCoを含む。一部の実例では、Mは、少なくともNiを含む。一部の実例では、Mは、少なくともCuを含む。一部の実例では、Mは、少なくともZnを含む。一部の実例では、Mは、少なくともNbを含む。一部の実例では、Mは、少なくともMoを含む。一部の実例では、Mは、少なくともRuを含む。一部の実例では、Mは、少なくともOsを含む。一部の実例では、Mは、少なくともIrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともLiを含む。
一部の事例では、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)から選択される2つ以上の元素を含む。一部の実例では、Mは、Taと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Taと、MnまたはCrから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Hfと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Zrと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Yと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及びAlから選択される元素とを含む。
一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。ある時には、Mは、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。Mは、Reであり得る。またある時には、Mは、Hf、Zr、及びYから選択される。Mは、Taであり得る。Mは、Mnであり得る。Mは、Crであり得る。Mは、Ta及びMnであり得る。Mは、Ta及びCrであり得る。Mは、Hfであり得る。Mは、Zrであり得る。Mは、Yであり得る。Mは、Tiであり得る。Mは、Vであり得る。Mは、Coであり得る。Mは、Niであり得る。Mは、Cuであり得る。Mは、Znであり得る。Mは、Nbであり得る。Mは、Moであり得る。Mは、Ruであり得る。Mは、Osであり得る。Mは、Irであり得る。Mは、Liであり得る。
一部の実施形態では、xは、0.001〜0.999の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の実施形態では、xは、0.005〜0.99、0.01〜0.95、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.001〜0.6、0.005〜0.6、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.4〜0.6、0.001〜0.55、0.005〜0.55、0.01〜0.55、0.05〜0.55、0.1〜0.55、0.2〜0.55、0.3〜0.55、0.4〜0.55、0.45〜0.55、0.001〜0.5、0.005〜0.5、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.3〜0.5、0.4〜0.5、0.5〜0.55、0.45〜0.5、0.001〜0.4、0.005〜0.4、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.001〜0.3、0.005〜0.3、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.001〜0.2、0.005〜0.2、0.01〜0.2、0.05〜0.2、または0.1〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の実例では、xは、0.1〜0.9の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の事例では、xは、0.001〜0.6、0.005〜0.6、0.001〜0.4、または0.001〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の事例では、xは、0.001〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。
一部の実例では、xは、少なくとも約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999であり、代替的にあるいは併せて、xは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999以下である。一部の実施形態では、xは、少なくとも0.001かつ0.999未満である。一部の実施形態では、xは、少なくとも0.001かつ0.9未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.2未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.2未満である。
一部の実例では、xは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999の値を有する。一部の実例では、xは、約0.001の値を有する。一部の実例では、xは、約0.005の値を有する。一部の実例では、xは、約0.01の値を有する。一部の実例では、xは、約0.05の値を有する。一部の実例では、xは、約0.1の値を有する。一部の実例では、xは、約0.15の値を有する。一部の実例では、xは、約0.2の値を有する。一部の実例では、xは、約0.3の値を有する。一部の実例では、xは、約0.4の値を有する。一部の実例では、xは、約0.41の値を有する。一部の実例では、xは、約0.42の値を有する。一部の実例では、xは、約0.43の値を有する。一部の実例では、xは、約0.44の値を有する。一部の実例では、xは、約0.45の値を有する。一部の実例では、xは、約0.46の値を有する。一部の実例では、xは、約0.47の値を有する。一部の実例では、xは、約0.48の値を有する。一部の実例では、xは、約0.49の値を有する。一部の実例では、xは、約0.5の値を有する。一部の実例では、xは、約0.51の値を有する。一部の実例では、xは、約0.52の値を有する。一部の実例では、xは、約0.53の値を有する。一部の実例では、xは、約0.54の値を有する。一部の実例では、xは、約0.55の値を有する。一部の実例では、xは、約0.56の値を有する。一部の実例では、xは、約0.57の値を有する。一部の実例では、xは、約0.58の値を有する。一部の実例では、xは、約0.59の値を有する。一部の実例では、xは、約0.6の値を有する。一部の実例では、xは、約0.7の値を有する。一部の実例では、xは、約0.8の値を有する。一部の実例では、xは、約0.9の値を有する。一部の実例では、xは、約0.99の値を有する。一部の実例では、xは、少なくとも約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999の値を有し、代替的にあるいは併せて、xは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999以下の値を有する。
一部の実施形態では、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実施形態では、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実施形態では、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実施形態では、MはReであり、xは、少なくとも0.001かつ0.1未満である。
一部の実施形態では、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実施形態では、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実施形態では、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実施形態では、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.1未満である。一部の実施形態では、MはTaであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実施形態では、MはTaであり、xは約0.02である。一部の実施形態では、MはTaであり、xは約0.04である。
一部の実施形態では、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実施形態では、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実施形態では、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実施形態では、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.1未満である。一部の実施形態では、MはMnであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。
一部の実施形態では、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実施形態では、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実施形態では、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実施形態では、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実施形態では、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実施形態では、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.1未満である。一部の実施形態では、MはCrであり、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。
一部の実施形態では、Mは、Ta及びMnを含む。一部の実施形態では、Mは、Ta及びMnである。一部の実施形態では、Mは、Ta及びMnを含み、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の事例では、複合マトリックスは、W0.94Ta0.02Mn0.04を含む。
一部の事例では、Mは、Ta及びCrを含む。一部の事例では、Mは、Ta及びCrである。一部の事例では、Mは、Ta及びCrを含み、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の事例では、複合マトリックスは、W0.93Ta0.02Cr0.05を含む。
一部の事例では、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である。一部の実例では、nは、約0.01である。一部の実例では、nは、約0.05である。一部の実例では、nは、約0.1である。一部の実例では、nは、約0.15である。一部の実例では、nは、約0.2である。一部の実例では、nは、約0.25である。一部の実例では、nは、約0.3である。一部の実例では、nは、約0.35である。一部の実例では、nは、約0.4である。一部の実例では、nは、約0.45である。一部の実例では、nは、約0.5である。一部の事例では、nは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5であり、代替的にあるいは併せて、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5以下である。
一部の実施形態では、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、WC0.99、WC、WC1.01、WC1.02、WC1.03、WC1.04またはWC1.05を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC0.99の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WCの炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.01の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.02の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.03の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.04の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.05の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。
一部の実施形態では、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、pは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、pは、約0.01である。一部の実例では、pは、約0.05である。一部の実例では、pは、約0.1である。一部の実例では、pは、約0.15である。一部の実例では、pは、約0.2である。一部の実例では、pは、約0.25である。一部の実例では、pは、約0.3である。一部の実例では、pは、約0.35である。一部の実例では、pは、約0.4である。一部の実例では、pは、約0.5である。一部の実例では、pは、約0.6である。一部の実例では、pは、約0.7である。一部の実例では、pは、約0.75である。一部の実例では、pは、約0.8である。一部の実例では、pは、約0.85である。一部の実例では、pは、約0.9である。一部の実例では、pは、約0.95である。一部の実例では、pは、約0.99である。一部の実例では、pは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
一部の実例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。ある時には、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第5族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第6族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第7族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第9族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第10族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第11族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第12族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第13族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第14族元素を含む、合金である。
一部の事例では、Tは、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe、Ni、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Al、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Cuを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Niを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Coを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Feを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Siを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Alを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Tiを含む合金である。
一部の事例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。ある時には、合金Tは、Cuを、任意選択的にCo、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、またはTaのうちの1つ以上と組み合わせて含む。一部の実例では、合金Tは、Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、またはそれらの任意の組み合わせを含む。かかる合金において、Cuの重量百分率は、約40重量%〜約60重量%であり得るか、または約50重量%であり得る。一部の実施形態では、Cuの重量百分率は、少なくとも約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%以下である。Coの重量百分率は、約10〜20重量%であり得る。一部の実施形態では、Coの重量百分率は、少なくとも約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%以下である。Snの重量百分率は、7重量%未満であり得るか、最大7重量%であり得るか、または約5重量%であり得る。一部の実施形態では、Snの重量百分率は、少なくとも約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%であり、代替的にあるいは併せて、Snの重量百分率は、約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%以下である。Niの重量百分率は、約5〜15重量%であり得る。一部の実施形態では、Niの重量百分率は、少なくとも約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%であり、代替的にあるいは併せて、Niの重量百分率は、約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%以下である。Wの重量百分率は、約15重量%であり得る。
一部の実施形態では、qは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、qは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の事例では、qは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスは、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和は、1である。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせと、
[式中、
X'は、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
M'は、Hf、Zr、及びYのうちの少なくとも1つであり、
qは、0.01〜0.99である]、を含み、
p、q、及びnの和が1であり、
該第2の式が、部分的にまたは全体的に、a)及びb)を含む組成物の縁を包囲して、保護被膜として作用する、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、M、x、n、及びpは、上述の通りである。一部の実施形態では、X'はBである。一部の実施形態では、M'は、Hf、Zr及びYのうちの1つである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYである。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Zr及びYを含む。なおも他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf、Zr、及びYを含む。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式は、HfB及びHfBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式は、ZrB及びZrBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYB12である。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。
一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999である。一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999、0.005〜0.999、0.01〜0.999、0.05〜0.999、0.1〜0.999、0.15〜0.999、0.2〜0.999、0.25〜0.999、0.35〜0.999、0.4〜0.999、0.5〜0.999、0.6〜0.999、0.7〜0.999、0.8〜0.999、0.001〜0.99、0.005〜0.99、0.01〜0.99、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実施形態では、qは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99、または約0.999である。一部の実例では、qは、約0.001である。一部の実例では、qは、約0.005である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の実例では、qは、約0.999である。
一部の実例では、本明細書で使用されるとき、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、耐酸化性である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、抗酸化特性を有する。例えば、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化速度を低減する。代替例では、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化を防止する。一部の事例では、本複合材料中の(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体相を構成する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体を形成する。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(WBと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。
複合マトリックス−四ホウ化タングステン(WB
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、WC0.99、WC、WC1.01、WC1.02、WC1.03、WC1.04またはWC1.05を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC0.99の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WCの炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.01の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.02の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.03の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.04の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.05の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。
一部の実施形態では、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、pは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、pは、約0.01である。一部の実例では、pは、約0.05である。一部の実例では、pは、約0.1である。一部の実例では、pは、約0.15である。一部の実例では、pは、約0.2である。一部の実例では、pは、約0.25である。一部の実例では、pは、約0.3である。一部の実例では、pは、約0.35である。一部の実例では、pは、約0.4である。一部の実例では、pは、約0.5である。一部の実例では、pは、約0.6である。一部の実例では、pは、約0.7である。一部の実例では、pは、約0.75である。一部の実例では、pは、約0.8である。一部の実例では、pは、約0.85である。一部の実例では、pは、約0.9である。一部の実例では、pは、約0.95である。一部の実例では、pは、約0.99である。一部の実例では、pは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
一部の実例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。ある時には、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第5族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第6族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第7族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第9族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第10族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第11族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第12族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第13族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第14族元素を含む、合金である。
一部の事例では、Tは、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe、Ni、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Al、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Cuを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Niを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Coを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Feを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Siを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Alを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Tiを含む合金である。
一部の事例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。ある時には、合金Tは、Cuを、任意選択的にCo、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、またはTaのうちの1つ以上と組み合わせて含む。一部の実例では、合金Tは、Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、またはそれらの任意の組み合わせを含む。かかる合金において、Cuの重量百分率は、約40重量%〜約60重量%であり得るか、または約50重量%であり得る。一部の実施形態では、Cuの重量百分率は、少なくとも約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%以下である。Coの重量百分率は、約10〜20重量%であり得る。一部の実施形態では、Coの重量百分率は、少なくとも約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%以下である。Snの重量百分率は、7重量%未満であり得るか、最大7重量%であり得るか、または約5重量%であり得る。一部の実施形態では、Snの重量百分率は、少なくとも約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%であり、代替的にあるいは併せて、Snの重量百分率は、約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%以下である。Niの重量百分率は、約5〜15重量%であり得る。一部の実施形態では、Niの重量百分率は、少なくとも約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%であり、代替的にあるいは併せて、Niの重量百分率は、約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%以下である。Wの重量百分率は、約15重量%であり得る。
一部の実施形態では、qは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、qは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の事例では、qは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
一部の事例では、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である。一部の実例では、nは、約0.01である。一部の実例では、nは、約0.05である。一部の実例では、nは、約0.1である。一部の実例では、nは、約0.15である。一部の実例では、nは、約0.2である。一部の実例では、nは、約0.25である。一部の実例では、nは、約0.3である。一部の実例では、nは、約0.35である。一部の実例では、nは、約0.4である。一部の実例では、nは、約0.45である。一部の実例では、nは、約0.5である。一部の事例では、nは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5であり、代替的にあるいは併せて、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5以下である。
一部の実例では、本明細書で使用されるとき、p、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Cuと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Niと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Coと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Feと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Siと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Alと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WCの炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.01の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.02の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.03の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.04の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tiと(式中、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックス。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)四ホウ化タングステン(WBと、
(式中、
nは、0.01〜0.99である)、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせと、
[式中、
X'は、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
M'は、Hf、Zr、及びYのうちの少なくとも1つであり、
qは、0.01〜0.99である]、を含み、
p、q、及びnの和が1であり、
該第2の式が、部分的にまたは全体的に、a)及びb)を含む組成物の縁を包囲して、保護被膜として作用する、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、X'はBであり、n及びpは、上述の通りである。一部の実施形態では、M'は、Hf、Zr及びYのうちの1つである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYである。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Zr及びYを含む。なおも他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf、Zr、及びYを含む。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式は、HfB及びHfBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式は、ZrB及びZrBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYB12である。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。
一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999である。一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999、0.005〜0.999、0.01〜0.999、0.05〜0.999、0.1〜0.999、0.15〜0.999、0.2〜0.999、0.25〜0.999、0.35〜0.999、0.4〜0.999、0.5〜0.999、0.6〜0.999、0.7〜0.999、0.8〜0.999、0.001〜0.99、0.005〜0.99、0.01〜0.99、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実施形態では、qは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99、または約0.999である。一部の実例では、qは、約0.001である。一部の実例では、qは、約0.005である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の実例では、qは、約0.999である。
一部の実例では、本明細書で使用されるとき、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、耐酸化性である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、抗酸化特性を有する。例えば、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化速度を低減する。代替例では、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化を防止する。一部の事例では、本複合材料中の(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体相を構成する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体を形成する。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(WBと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。
ベリリウムを含むタングステン系複合マトリックス
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xBeと、
[式中、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。ある時には、Mは、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。またある時には、Mは、Hf、Zr、及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の事例では、Mは、少なくともReを含む。一部の事例では、Mは、少なくともTaを含む。一部の事例では、Mは、少なくともMnを含む。一部の事例では、Mは、少なくともCrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともHfを含む。一部の実例では、Mは、少なくともZrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともYを含む。一部の実例では、Mは、少なくともTiを含む。一部の実例では、Mは、少なくともVを含む。一部の実例では、Mは、少なくともCoを含む。一部の実例では、Mは、少なくともNiを含む。一部の実例では、Mは、少なくともCuを含む。一部の実例では、Mは、少なくともZnを含む。一部の実例では、Mは、少なくともNbを含む。一部の実例では、Mは、少なくともMoを含む。一部の実例では、Mは、少なくともRuを含む。一部の実例では、Mは、少なくともOsを含む。一部の実例では、Mは、少なくともIrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともLiを含む。
一部の事例では、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)から選択される2つ以上の元素を含む。一部の実例では、Mは、Taと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Taと、MnまたはCrから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Hfと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Zrと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Yと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及びAlから選択される元素とを含む。
一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。ある時には、Mは、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。Mは、Reであり得る。またある時には、Mは、Hf、Zr、及びYから選択される。Mは、Taであり得る。Mは、Mnであり得る。Mは、Crであり得る。Mは、Ta及びMnであり得る。Mは、Ta及びCrであり得る。Mは、Hfであり得る。Mは、Zrであり得る。Mは、Yであり得る。Mは、Tiであり得る。Mは、Vであり得る。Mは、Coであり得る。Mは、Niであり得る。Mは、Cuであり得る。Mは、Znであり得る。Mは、Nbであり得る。Mは、Moであり得る。Mは、Ruであり得る。Mは、Osであり得る。Mは、Irであり得る。Mは、Liであり得る。
一部の実施形態では、xは、0.001〜0.999の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の実施形態では、xは、0.005〜0.99、0.01〜0.95、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.001〜0.6、0.005〜0.6、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.4〜0.6、0.001〜0.55、0.005〜0.55、0.01〜0.55、0.05〜0.55、0.1〜0.55、0.2〜0.55、0.3〜0.55、0.4〜0.55、0.45〜0.55、0.001〜0.5、0.005〜0.5、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.3〜0.5、0.4〜0.5、0.5〜0.55、0.45〜0.5、0.001〜0.4、0.005〜0.4、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.001〜0.3、0.005〜0.3、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.001〜0.2、0.005〜0.2、0.01〜0.2、0.05〜0.2、または0.1〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の実例では、xは、0.1〜0.9の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の事例では、xは、0.001〜0.6、0.005〜0.6、0.001〜0.4、または0.001〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の事例では、xは、0.001〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。
一部の実例では、xは、少なくとも約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999であり、代替的にあるいは併せて、xは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999以下である。一部の実施形態では、xは、少なくとも0.001かつ0.999未満である。一部の実施形態では、xは、少なくとも0.001かつ0.9未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.2未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.2未満である。
一部の実例では、xは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999の値を有する。一部の実例では、xは、約0.001の値を有する。一部の実例では、xは、約0.005の値を有する。一部の実例では、xは、約0.01の値を有する。一部の実例では、xは、約0.05の値を有する。一部の実例では、xは、約0.1の値を有する。一部の実例では、xは、約0.15の値を有する。一部の実例では、xは、約0.2の値を有する。一部の実例では、xは、約0.3の値を有する。一部の実例では、xは、約0.4の値を有する。一部の実例では、xは、約0.41の値を有する。一部の実例では、xは、約0.42の値を有する。一部の実例では、xは、約0.43の値を有する。一部の実例では、xは、約0.44の値を有する。一部の実例では、xは、約0.45の値を有する。一部の実例では、xは、約0.46の値を有する。一部の実例では、xは、約0.47の値を有する。一部の実例では、xは、約0.48の値を有する。一部の実例では、xは、約0.49の値を有する。一部の実例では、xは、約0.5の値を有する。一部の実例では、xは、約0.51の値を有する。一部の実例では、xは、約0.52の値を有する。一部の実例では、xは、約0.53の値を有する。一部の実例では、xは、約0.54の値を有する。一部の実例では、xは、約0.55の値を有する。一部の実例では、xは、約0.56の値を有する。一部の実例では、xは、約0.57の値を有する。一部の実例では、xは、約0.58の値を有する。一部の実例では、xは、約0.59の値を有する。一部の実例では、xは、約0.6の値を有する。一部の実例では、xは、約0.7の値を有する。一部の実例では、xは、約0.8の値を有する。一部の実例では、xは、約0.9の値を有する。一部の実例では、xは、約0.99の値を有する。
一部の実施形態では、yは、少なくとも2、4、6、または12である。一部の事例では、yは、少なくとも2である。一部の実例では、yは、少なくとも4である。一部の実例では、yは、少なくとも6である。一部の実例では、yは、少なくとも12である。一部の実例では、yは、2、4、6、または12以下である。一部の実例では、yは、2以下である。一部の実例では、yは、4以下である。一部の実例では、yは、6以下である。一部の実例では、yは、12以下である。
一部の事例では、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である。一部の実例では、nは、約0.01である。一部の実例では、nは、約0.05である。一部の実例では、nは、約0.1である。一部の実例では、nは、約0.15である。一部の実例では、nは、約0.2である。一部の実例では、nは、約0.25である。一部の実例では、nは、約0.3である。一部の実例では、nは、約0.35である。一部の実例では、nは、約0.4である。一部の実例では、nは、約0.45である。一部の実例では、nは、約0.5である。一部の事例では、nは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5であり、代替的にあるいは併せて、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5以下である。
一部の実施形態では、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、WC0.99、WC、WC1.01、WC1.02、WC1.03、WC1.04またはWC1.05を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC0.99の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WCの炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.01の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.02の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.03の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.04の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.05の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。
一部の実施形態では、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、pは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、pは、約0.01である。一部の実例では、pは、約0.05である。一部の実例では、pは、約0.1である。一部の実例では、pは、約0.15である。一部の実例では、pは、約0.2である。一部の実例では、pは、約0.25である。一部の実例では、pは、約0.3である。一部の実例では、pは、約0.35である。一部の実例では、pは、約0.4である。一部の実例では、pは、約0.5である。一部の実例では、pは、約0.6である。一部の実例では、pは、約0.7である。一部の実例では、pは、約0.75である。一部の実例では、pは、約0.8である。一部の実例では、pは、約0.85である。一部の実例では、pは、約0.9である。一部の実例では、pは、約0.95である。一部の実例では、pは、約0.99である。一部の実例では、pは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
第2の式TによるTは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり得る。ある時には、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第5族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第6族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第7族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第9族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第10族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第11族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第12族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第13族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第14族元素を含む、合金である。
一部の事例では、Tは、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe、Ni、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Al、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Cuを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Niを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Coを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Feを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Siを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Alを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Tiを含む合金である。
一部の事例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。ある時には、合金Tは、Cuを、任意選択的にCo、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、またはTaのうちの1つ以上と組み合わせて含む。一部の実例では、合金Tは、Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、またはそれらの任意の組み合わせを含む。かかる合金において、Cuの重量百分率は、約40重量%〜約60重量%であり得るか、または約50重量%であり得る。一部の実施形態では、Cuの重量百分率は、少なくとも約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%以下である。Coの重量百分率は、約10〜20重量%であり得る。一部の実施形態では、Coの重量百分率は、少なくとも約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%以下である。Snの重量百分率は、7重量%未満であり得るか、最大7重量%であり得るか、または約5重量%であり得る。一部の実施形態では、Snの重量百分率は、少なくとも約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%であり、代替的にあるいは併せて、Snの重量百分率は、約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%以下である。Niの重量百分率は、約5〜15重量%であり得る。一部の実施形態では、Niの重量百分率は、少なくとも約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%であり、代替的にあるいは併せて、Niの重量百分率は、約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%以下である。Wの重量百分率は、約15重量%であり得る。
一部の実施形態では、qは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、qは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の事例では、qは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
一部の実例では、本明細書で使用されるとき、p、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、耐酸化性である。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、抗酸化特性を有する。例えば、本複合マトリックスが工具の表面に被覆されるとき、本複合マトリックスは、本複合マトリックスで被覆されていない工具と比較して工具の酸化速度を低減する。代替例では、本複合マトリックスが工具の表面に被覆されるとき、本複合マトリックスは、本複合マトリックスで被覆されていない工具と比較して工具の酸化を防止する。一部の事例では、本複合マトリックス中の式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。他の事例では、本複合マトリックス中のTと組み合わせた式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。
一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、固溶体相を構成する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、固溶体を形成する。一部の事例では、固溶体相中の本複合マトリックスは、第1の式(W1−xBeと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。
一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約10〜約70GPaの硬さを有する。一部の事例では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約10〜約60GPa、約10〜約50GPa、約10〜約40GPa、約10〜約30GPa、約20〜約70GPa、約20〜約60GPa、約20〜約50GPa、約20〜約40GPa、約20〜約30GPa、約30〜約70GPa、約30〜約60GPa、約30〜約50GPa、約30〜約45GPa、約30〜約40GPa、約30〜約35GPa、約35〜約70GPa、約35〜約60GPa、約35〜約50GPa、約35〜約40GPa、約40〜約70GPa、約40〜約60GPa、約40〜約50GPa、約45〜約60GPaまたは約45〜約50GPaの硬さを有する。一部の事例では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約30〜約50GPa、約30〜約45GPa、約30〜約40GPa、約30〜約35GPa、約35〜約50GPa、約35〜約40GPa、約40〜約50GPaまたは約45〜約50GPaの硬さを有する。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、少なくとも約10GPa、15GPa、20GPa、25GPa、30GPa、35GPa、40GPa、45GPa、50GPa、55GPa、または約60GPaの硬さを有し、代替的にあるいは併せて、ケイ素を含む本複合マトリックスは、約10GPa、15GPa、20GPa、25GPa、30GPa、35GPa、40GPa、45GPa、50GPa、55GPa、60GPa、または約70GPa以下の硬さを有する。
一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約10GPa、約15GPa、約20GPa、約25GPa、約30GPa、約31GPa、約32GPa、約33GPa、約34GPa、約35GPa、約36GPa、約37GPa、約38GPa、約39GPa、約40GPa、約41GPa、約42GPa、約43GPa、約44GPa、約45GPa、約46GPa、約47GPa、約48GPa、約49GPa、約50GPa、約51GPa、約52GPa、約53GPa、約54GPa、約55GPa、約56GPa、約57GPa、約58GPa、約59GPa、約60GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約10GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約15GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約20GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約25GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約30GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約31GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約32GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約33GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約34GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約35GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約36GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約37GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約38GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約39GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約40GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約41GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約42GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約43GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約44GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約45GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約46GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約47GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約48GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約49GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約50GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約51GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約52GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約53GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約54GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約55GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約56GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約57GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約58GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約59GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約60GPa以上の硬さを有する。
一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約330GPa〜約350GPaの体積弾性係数を有する。
一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約20μm以下の粒径を有する。一部の事例では、本複合マトリックスは、約15μm以下、約12μm以下、約10μm以下、約8μm以下、約5μm以下、約2μm以下または約1μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約15μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約12μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約10μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約9μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約8μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約7μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約6μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約5μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約4μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約3μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約2μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約1μm以下の粒径を有する。
一部の事例では、粒径は、平均粒径である。一部の実例では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、約20μm以下の平均粒径を有する。一部の事例では、本複合マトリックスは、約15μm以下、約12μm以下、約10μm以下、約8μm以下、約5μm以下、約2μm以下または約1μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約15μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約12μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約10μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約9μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約8μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約7μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約6μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約5μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約4μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約3μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約2μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約1μm以下の平均粒径を有する。
一部の実施形態では、ベリリウムを含む複合マトリックスは、高密度化複合マトリックスである。一部の事例では、高密度化複合マトリックスは、第1の式(W1−xBeと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xBeと、
[式中、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせと、
[式中、
X'は、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
M'は、Hf、Zr、及びYのうちの少なくとも1つであり、
qは、0.01〜0.99である]、を含み、
p、q、及びnの和が1であり、
該第2の式が、部分的にまたは全体的に、a)及びb)を含む組成物の縁を包囲して、保護被膜として作用する、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、X'はBであり、M、x、y、n、及びpは、上述の通りである。一部の実施形態では、M'は、Hf、Zr及びYのうちの1つである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYである。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Zr及びYを含む。なおも他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf、Zr、及びYを含む。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式は、HfB及びHfBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式は、ZrB及びZrBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYB12である。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。
一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999である。一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999、0.005〜0.999、0.01〜0.999、0.05〜0.999、0.1〜0.999、0.15〜0.999、0.2〜0.999、0.25〜0.999、0.35〜0.999、0.4〜0.999、0.5〜0.999、0.6〜0.999、0.7〜0.999、0.8〜0.999、0.001〜0.99、0.005〜0.99、0.01〜0.99、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実施形態では、qは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99、または約0.999である。一部の実例では、qは、約0.001である。一部の実例では、qは、約0.005である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の実例では、qは、約0.999である。
一部の実例では、本明細書で使用されるとき、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、耐酸化性である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、抗酸化特性を有する。例えば、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化速度を低減する。代替例では、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化を防止する。一部の事例では、本複合材料中の(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体相を構成する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体を形成する。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(WBと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。
ケイ素を含むタングステン系複合マトリックス
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xSiと、
[式中、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。ある時には、Mは、Ta、Mn及びCrのうちの少なくとも1つを含む。またある時には、Mは、Hf、Zr、及びYのうちの少なくとも1つを含む。一部の事例では、Mは、少なくともReを含む。一部の事例では、Mは、少なくともTaを含む。一部の事例では、Mは、少なくともMnを含む。一部の事例では、Mは、少なくともCrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともHfを含む。一部の実例では、Mは、少なくともZrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともYを含む。一部の実例では、Mは、少なくともTiを含む。一部の実例では、Mは、少なくともVを含む。一部の実例では、Mは、少なくともCoを含む。一部の実例では、Mは、少なくともNiを含む。一部の実例では、Mは、少なくともCuを含む。一部の実例では、Mは、少なくともZnを含む。一部の実例では、Mは、少なくともNbを含む。一部の実例では、Mは、少なくともMoを含む。一部の実例では、Mは、少なくともRuを含む。一部の実例では、Mは、少なくともOsを含む。一部の実例では、Mは、少なくともIrを含む。一部の実例では、Mは、少なくともLiを含む。
一部の事例では、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)から選択される2つ以上の元素を含む。一部の実例では、Mは、Taと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Taと、MnまたはCrから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Hfと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Zrと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及びAlから選択される元素とを含む。一部の実例では、Mは、Yと、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及びAlから選択される元素とを含む。
一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。一部の実施形態では、Mは、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。ある時には、Mは、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrから選択される。Mは、Reであり得る。またある時には、Mは、Hf、Zr、及びYから選択される。Mは、Taであり得る。Mは、Mnであり得る。Mは、Crであり得る。Mは、Ta及びMnであり得る。Mは、Ta及びCrであり得る。Mは、Hfであり得る。Mは、Zrであり得る。Mは、Yであり得る。Mは、Tiであり得る。Mは、Vであり得る。Mは、Coであり得る。Mは、Niであり得る。Mは、Cuであり得る。Mは、Znであり得る。Mは、Nbであり得る。Mは、Moであり得る。Mは、Ruであり得る。Mは、Osであり得る。Mは、Irであり得る。Mは、Liであり得る。
一部の実施形態では、xは、0.001〜0.999の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の実施形態では、xは、0.005〜0.99、0.01〜0.95、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.001〜0.6、0.005〜0.6、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.4〜0.6、0.001〜0.55、0.005〜0.55、0.01〜0.55、0.05〜0.55、0.1〜0.55、0.2〜0.55、0.3〜0.55、0.4〜0.55、0.45〜0.55、0.001〜0.5、0.005〜0.5、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.3〜0.5、0.4〜0.5、0.5〜0.55、0.45〜0.5、0.001〜0.4、0.005〜0.4、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.001〜0.3、0.005〜0.3、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.001〜0.2、0.005〜0.2、0.01〜0.2、0.05〜0.2、または0.1〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の実例では、xは、0.1〜0.9の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の事例では、xは、0.001〜0.6、0.005〜0.6、0.001〜0.4、または0.001〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の事例では、xは、0.001〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.001〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.01〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.1〜0.2の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.2〜0.3の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.3〜0.4の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.8の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.7の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.6の範囲内(端点値を含む)の値を有する。一部の追加の事例では、xは、0.4〜0.5の範囲内(端点値を含む)の値を有する。
一部の実例では、xは、少なくとも約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999であり、代替的にあるいは併せて、xは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999以下である。一部の実施形態では、xは、少なくとも0.001かつ0.999未満である。一部の実施形態では、xは、少なくとも0.001かつ0.9未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.6未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.2未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.001かつ0.05未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.01かつ0.2未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.5未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.4未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.3未満である。一部の実例では、xは、少なくとも0.1かつ0.2未満である。
一部の実例では、xは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99または約0.999の値を有する。一部の実例では、xは、約0.001の値を有する。一部の実例では、xは、約0.005の値を有する。一部の実例では、xは、約0.01の値を有する。一部の実例では、xは、約0.05の値を有する。一部の実例では、xは、約0.1の値を有する。一部の実例では、xは、約0.15の値を有する。一部の実例では、xは、約0.2の値を有する。一部の実例では、xは、約0.3の値を有する。一部の実例では、xは、約0.4の値を有する。一部の実例では、xは、約0.41の値を有する。一部の実例では、xは、約0.42の値を有する。一部の実例では、xは、約0.43の値を有する。一部の実例では、xは、約0.44の値を有する。一部の実例では、xは、約0.45の値を有する。一部の実例では、xは、約0.46の値を有する。一部の実例では、xは、約0.47の値を有する。一部の実例では、xは、約0.48の値を有する。一部の実例では、xは、約0.49の値を有する。一部の実例では、xは、約0.5の値を有する。一部の実例では、xは、約0.51の値を有する。一部の実例では、xは、約0.52の値を有する。一部の実例では、xは、約0.53の値を有する。一部の実例では、xは、約0.54の値を有する。一部の実例では、xは、約0.55の値を有する。一部の実例では、xは、約0.56の値を有する。一部の実例では、xは、約0.57の値を有する。一部の実例では、xは、約0.58の値を有する。一部の実例では、xは、約0.59の値を有する。一部の実例では、xは、約0.6の値を有する。一部の実例では、xは、約0.7の値を有する。一部の実例では、xは、約0.8の値を有する。一部の実例では、xは、約0.9の値を有する。一部の実例では、xは、約0.99の値を有する。
一部の実施形態では、yは、少なくとも2、4、6、または12である。一部の事例では、yは、少なくとも2である。一部の実例では、yは、少なくとも4である。一部の実例では、yは、少なくとも6である。一部の実例では、yは、少なくとも12である。一部の実例では、yは、2、4、6、または12以下である。一部の実例では、yは、2以下である。一部の実例では、yは、4以下である。一部の実例では、yは、6以下である。一部の実例では、yは、12以下である。
一部の事例では、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である。一部の実例では、nは、約0.01である。一部の実例では、nは、約0.05である。一部の実例では、nは、約0.1である。一部の実例では、nは、約0.15である。一部の実例では、nは、約0.2である。一部の実例では、nは、約0.25である。一部の実例では、nは、約0.3である。一部の実例では、nは、約0.35である。一部の実例では、nは、約0.4である。一部の実例では、nは、約0.45である。一部の実例では、nは、約0.5である。一部の事例では、nは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5であり、代替的にあるいは併せて、nは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5以下である。
一部の実施形態では、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、WC0.99、WC、WC1.01、WC1.02、WC1.03、WC1.04またはWC1.05を含む。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC0.99の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WCの炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.01の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.02の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.03の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.04の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、本明細書に記載される炭化タングステンは、式(WC1.05の炭化タングステンを含み、式中、pは、0.01〜0.99である。
一部の実施形態では、pは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、pは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、pは、約0.01である。一部の実例では、pは、約0.05である。一部の実例では、pは、約0.1である。一部の実例では、pは、約0.15である。一部の実例では、pは、約0.2である。一部の実例では、pは、約0.25である。一部の実例では、pは、約0.3である。一部の実例では、pは、約0.35である。一部の実例では、pは、約0.4である。一部の実例では、pは、約0.5である。一部の実例では、pは、約0.6である。一部の実例では、pは、約0.7である。一部の実例では、pは、約0.75である。一部の実例では、pは、約0.8である。一部の実例では、pは、約0.85である。一部の実例では、pは、約0.9である。一部の実例では、pは、約0.95である。一部の実例では、pは、約0.99である。一部の実例では、pは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、pは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
第2の式TによるTは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり得る。ある時には、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第5族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第6族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第7族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第8族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第9族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第10族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第11族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第12族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第13族元素を含む、合金である。一部の事例では、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第14族元素を含む、合金である。
一部の事例では、Tは、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe、Ni、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Cu、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Al、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、Ti及びSiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である。一部の実施形態では、Tは、Cuを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Niを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Coを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Feを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Siを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Alを含む合金である。一部の実施形態では、Tは、Tiを含む合金である。
一部の事例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。一部の実例では、Tは、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である。ある時には、合金Tは、Cuを、任意選択的にCo、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、またはTaのうちの1つ以上と組み合わせて含む。一部の実例では、合金Tは、Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、またはそれらの任意の組み合わせを含む。かかる合金において、Cuの重量百分率は、約40重量%〜約60重量%であり得るか、または約50重量%であり得る。一部の実施形態では、Cuの重量百分率は、少なくとも約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、または約60重量%以下である。Coの重量百分率は、約10〜20重量%であり得る。一部の実施形態では、Coの重量百分率は、少なくとも約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%であり、代替的にあるいは併せて、Cuの重量百分率は、約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、または約20重量%以下である。Snの重量百分率は、7重量%未満であり得るか、最大7重量%であり得るか、または約5重量%であり得る。一部の実施形態では、Snの重量百分率は、少なくとも約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%であり、代替的にあるいは併せて、Snの重量百分率は、約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、または約7重量%以下である。Niの重量百分率は、約5〜15重量%であり得る。一部の実施形態では、Niの重量百分率は、少なくとも約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%であり、代替的にあるいは併せて、Niの重量百分率は、約5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、または約15重量%以下である。Wの重量百分率は、約15重量%であり得る。
一部の実施形態では、qは、0.01〜0.99である。一部の実施形態では、qは、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実例では、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の事例では、qは、少なくとも約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99であり、代替的にあるいは併せて、qは、約0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、または0.99以下である。
一部の実例では、本明細書で使用されるとき、p、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、耐酸化性である。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、抗酸化特性を有する。例えば、本複合マトリックスが工具の表面に被覆されるとき、本複合マトリックスは、本複合マトリックスで被覆されていない工具と比較して工具の酸化速度を低減する。代替例では、本複合マトリックスが工具の表面に被覆されるとき、本複合マトリックスは、本複合マトリックスで被覆されていない工具と比較して工具の酸化を防止する。一部の事例では、本複合マトリックス中の式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。他の事例では、本複合マトリックス中のTと組み合わせた式(WC0.99−1.05の炭化タングステンは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、固溶体相を構成する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、固溶体を形成する。一部の事例では、固溶体相中の本複合マトリックスは、第1の式(W1−xSiと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約10〜約70GPaの硬さを有する。一部の事例では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約10〜約60GPa、約10〜約50GPa、約10〜約40GPa、約10〜約30GPa、約20〜約70GPa、約20〜約60GPa、約20〜約50GPa、約20〜約40GPa、約20〜約30GPa、約30〜約70GPa、約30〜約60GPa、約30〜約50GPa、約30〜約45GPa、約30〜約40GPa、約30〜約35GPa、約35〜約70GPa、約35〜約60GPa、約35〜約50GPa、約35〜約40GPa、約40〜約70GPa、約40〜約60GPa、約40〜約50GPa、約45〜約60GPaまたは約45〜約50GPaの硬さを有する。一部の事例では、本明細書に記載される複合マトリックスは、約30〜約50GPa、約30〜約45GPa、約30〜約40GPa、約30〜約35GPa、約35〜約50GPa、約35〜約40GPa、約40〜約50GPaまたは約45〜約50GPaの硬さを有する。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、少なくとも約10GPa、15GPa、20GPa、25GPa、30GPa、35GPa、40GPa、45GPa、50GPa、55GPa、または約60GPaの硬さを有し、代替的にあるいは併せて、ケイ素を含む本複合マトリックスは、約10GPa、15GPa、20GPa、25GPa、30GPa、35GPa、40GPa、45GPa、50GPa、55GPa、60GPa、または約70GPa以下の硬さを有する。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約10GPa、約15GPa、約20GPa、約25GPa、約30GPa、約31GPa、約32GPa、約33GPa、約34GPa、約35GPa、約36GPa、約37GPa、約38GPa、約39GPa、約40GPa、約41GPa、約42GPa、約43GPa、約44GPa、約45GPa、約46GPa、約47GPa、約48GPa、約49GPa、約50GPa、約51GPa、約52GPa、約53GPa、約54GPa、約55GPa、約56GPa、約57GPa、約58GPa、約59GPa、約60GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約10GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約15GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約20GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約25GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約30GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約31GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約32GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約33GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約34GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約35GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約36GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約37GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約38GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約39GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約40GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約41GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約42GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約43GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約44GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約45GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約46GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約47GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約48GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約49GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約50GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約51GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約52GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約53GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約54GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約55GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約56GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約57GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約58GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約59GPa以上の硬さを有する。一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約60GPa以上の硬さを有する。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約330GPa〜約350GPaの体積弾性係数を有する。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約20μm以下の粒径を有する。一部の事例では、本複合マトリックスは、約15μm以下、約12μm以下、約10μm以下、約8μm以下、約5μm以下、約2μm以下または約1μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約15μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約12μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約10μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約9μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約8μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約7μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約6μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約5μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約4μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約3μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約2μm以下の粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約1μm以下の粒径を有する。
一部の事例では、粒径は、平均粒径である。一部の実例では、ケイ素を含む複合マトリックスは、約20μm以下の平均粒径を有する。一部の事例では、本複合マトリックスは、約15μm以下、約12μm以下、約10μm以下、約8μm以下、約5μm以下、約2μm以下または約1μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約15μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約12μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約10μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約9μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約8μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約7μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約6μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約5μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約4μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約3μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約2μm以下の平均粒径を有する。一部の実例では、本複合マトリックスは、約1μm以下の平均粒径を有する。
一部の実施形態では、ケイ素を含む複合マトリックスは、高密度化複合マトリックスである。一部の事例では、高密度化複合マトリックスは、第1の式(W1−xSiと、式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと、Tとのタングステン系配合物を含む。
一部の実施形態では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xSiと、
[式中、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせと、
[式中、
X'は、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、及びケイ素(Si)のうちの1つであり、
M'は、Hf、Zr、及びYのうちの少なくとも1つであり、
qは、0.01〜0.99である]、を含み、
p、q、及びnの和が1であり、
該第2の式が、部分的にまたは全体的に、a)及びb)を含む組成物の縁を包囲して、保護被膜として作用する、該複合マトリックスが本明細書に記載される。
一部の実施形態では、X'はBであり、M、x、y、n、及びpは、上述の通りである。一部の実施形態では、M'は、Hf、Zr及びYのうちの1つである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYである。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf及びYを含む。他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Zr及びYを含む。なおも他の実施形態では、X'はBであり、M'は、Hf、Zr、及びYを含む。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式はHfBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はHfであり、第2の式は、HfB及びHfBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式はZrBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はZrであり、第2の式は、ZrB及びZrBの組み合わせである。
一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYBである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式はYB12である。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYBの組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。一部の実施形態では、X'はBであり、M'はYであり、第2の式は、YB、YB、YB、及びYB12の組み合わせである。
一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999である。一部の実施形態では、qは、0.001〜0.999、0.005〜0.999、0.01〜0.999、0.05〜0.999、0.1〜0.999、0.15〜0.999、0.2〜0.999、0.25〜0.999、0.35〜0.999、0.4〜0.999、0.5〜0.999、0.6〜0.999、0.7〜0.999、0.8〜0.999、0.001〜0.99、0.005〜0.99、0.01〜0.99、0.05〜0.99、0.1〜0.99、0.15〜0.99、0.2〜0.99、0.25〜0.99、0.35〜0.99、0.4〜0.99、0.5〜0.99、0.6〜0.99、0.7〜0.99、0.8〜0.99、0.01〜0.9、0.05〜0.9、0.1〜0.9、0.15〜0.9、0.2〜0.9、0.25〜0.9、0.3〜0.9、0.35〜0.9、0.4〜0.9、0.5〜0.9、0.6〜0.9、0.7〜0.9、0.8〜0.9、0.01〜0.8、0.05〜0.8、0.1〜0.8、0.15〜0.8、0.2〜0.8、0.25〜0.8、0.3〜0.8、0.4〜0.8、0.5〜0.8、0.6〜0.8、0.7〜0.8、0.01〜0.7、0.05〜0.7、0.1〜0.7、0.2〜0.7、0.3〜0.7、0.4〜0.7、0.5〜0.7、0.01〜0.6、0.05〜0.6、0.1〜0.6、0.2〜0.6、0.3〜0.6、0.01〜0.5、0.05〜0.5、0.1〜0.5、0.2〜0.5、0.01〜0.4、0.05〜0.4、0.1〜0.4、0.2〜0.4、0.01〜0.3、0.05〜0.3、0.1〜0.3、0.2〜0.3、0.75〜0.99、0.75〜0.9、0.75〜0.8、0.8〜0.99、または0.8〜0.9である。
一部の実施形態では、qは、約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99、または約0.999である。一部の実例では、qは、約0.001である。一部の実例では、qは、約0.005である。一部の実例では、qは、約0.01である。一部の実例では、qは、約0.05である。一部の実例では、qは、約0.1である。一部の実例では、qは、約0.15である。一部の実例では、qは、約0.2である。一部の実例では、qは、約0.25である。一部の実例では、qは、約0.3である。一部の実例では、qは、約0.35である。一部の実例では、qは、約0.4である。一部の実例では、qは、約0.5である。一部の実例では、qは、約0.6である。一部の実例では、qは、約0.7である。一部の実例では、qは、約0.75である。一部の実例では、qは、約0.8である。一部の実例では、qは、約0.85である。一部の実例では、qは、約0.9である。一部の実例では、qは、約0.95である。一部の実例では、qは、約0.99である。一部の実例では、qは、約0.999である。
一部の実例では、本明細書で使用されるとき、q及びnは、重量百分率範囲である。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、耐酸化性である。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、抗酸化特性を有する。例えば、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化速度を低減する。代替例では、本複合材料が工具の表面に被覆されるとき、本複合材料は、本複合材料で被覆されていない工具と比較して工具の酸化を防止する。一部の事例では、本複合材料中の(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせは、酸化形成を阻止するか、または酸化速度を低減する。
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体相を構成する。一部の実施形態では、本明細書に記載される複合材料は、固溶体を形成する。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(W1−xと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。一部の事例では、固溶体相中の本複合材料は、第1の式(WBと、第2の式(M'X')、(M'X'、(M'X'、(M'X'、もしくは(M'X'12、またはそれらの組み合わせとのタングステン系配合物を含む。
製造方法
ある特定の実施形態では、本明細書の説明は、複合マトリックスの作製方法を含む。一部の実施形態では、本明細書の説明は、耐酸化性の複合マトリックスの調製方法を含み、該方法は、(a)式(W1−xを有する第1の組成物と、式(WC0.99−1.05の炭化タングステン組成物と、式Tの第2の組成物とを、粉末混合物を生成するのに十分な時間にわたって一緒に混ぜ合わせることと[式中、Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、p、q、及びnは各々独立して、0.01〜0.99であり、p、q、及びnの和は、1である]、(b)該粉末混合物を、ペレットをもたらすのに十分な圧力下でプレスすることと、(c)該ペレットを、高密度化複合マトリックスを生成するのに十分な温度で焼結することと、を含む。
一部の実施形態では、本明細書の説明は、高密度化複合マトリックスの調製方法を含み、該方法は、(a)式(W1−xを有する第1の組成物と、式(WC0.99−1.05の炭化タングステン組成物と、式Tの第2の組成物とを、粉末混合物を生成するのに十分な時間にわたって一緒に混ぜ合わせることと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、xは、0.001〜0.999であり、p、q、及びnは各々独立して、0.01〜0.99であり、p、q、及びnの和は、1である]、(b)該粉末混合物を、ペレットをもたらすのに十分な圧力下でプレスすることと、(c)該ペレットを、高密度化複合マトリックスを生成するのに十分な温度で焼結することと、を含む。
一部の実施形態では、本明細書の説明は、高密度化複合マトリックスの調製方法を含み、該方法は、(a)式(WBを有する第1の組成物と、式(WC0.99−1.05の炭化タングステン組成物と、式Tの第2の組成物とを、粉末混合物を生成するのに十分な時間にわたって一緒に混ぜ合わせることと[式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、p、q、及びnは各々独立して、0.01〜0.99であり、p、q、及びnの和は、1である]、(b)該粉末混合物を、ペレットをもたらすのに十分な圧力下でプレスすることと、(c)該ペレットを、高密度化複合マトリックスを生成するのに十分な温度で焼結することと、を含む。
一部の実施形態では、本明細書の説明は、高密度化複合マトリックスの調製方法を含み、該方法は、(a)式(W1−xBeを有する第1の組成物と、式(WC0.99−1.05の炭化タングステン組成物と、式Tの第2の組成物とを、粉末混合物を生成するのに十分な時間にわたって一緒に混ぜ合わせることと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、p、q、及びnは各々独立して、0.01〜0.99であり、p、q、及びnの和は、1である]、(b)該粉末混合物を、ペレットをもたらすのに十分な圧力下でプレスすることと、(c)該ペレットを、高密度化複合マトリックスを生成するのに十分な温度で焼結することと、を含む。
一部の実施形態では、本明細書の説明は、高密度化複合マトリックスの調製方法を含み、該方法は、(a)式(W1−xSiを有する第1の組成物と、式(WC0.99−1.05の炭化タングステン組成物と、式Tの第2の組成物とを、粉末混合物を生成するのに十分な時間にわたって一緒に混ぜ合わせることと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、p、q、及びnは各々独立して、0.01〜0.99であり、p、q、及びnの和は、1である]、(b)該粉末混合物を、ペレットをもたらすのに十分な圧力下でプレスすることと、(c)該ペレットを、高密度化複合マトリックスを生成するのに十分な温度で焼結することと、を含む。
一部の実施形態では、混合時間は、約5分間〜約6時間である。一部の事例では、混合時間は、約5分間、約10分間、約15分間、約20分間、約30分間、約45分間、約1時間、約1.5時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間または約6時間である。
一部の実施形態では、混合時間は、少なくとも5分間以上である。一部の実例では、混合時間は、約10分間以上である。一部の実例では、混合時間は、約20分間以上である。一部の実例では、混合時間は、約30分間以上である。一部の実例では、混合時間は、約45分間以上である。一部の実例では、混合時間は、約1時間以上である。一部の実例では、混合時間は、約2時間以上である。一部の実例では、混合時間は、約3時間以上である。一部の実例では、混合時間は、約4時間以上である。一部の実例では、混合時間は、約5時間以上である。一部の実例では、混合時間は、約6時間以上である。一部の実例では、混合時間は、約8時間以上である。一部の実例では、混合時間は、約10時間以上である。一部の実例では、混合時間は、約12時間以上である。
一部の事例では、ペレットをもたらすために最大36,000psiの圧力が利用される。一部の事例では、圧力は、最大34,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大32,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大30,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大28,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大26,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大24,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大22,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大20,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大18,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大16,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大15,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大14,000psiである。一部の事例では、圧力は、最大10,000psiである。
一部の実施形態では、本明細書に記載される方法は、焼結工程を更に含む。一部の事例では、焼結工程は、高密度化複合マトリックスをもたらす。一部の事例では、焼結工程は、高温で実施される。一部の実例では、焼結中の温度は、1000℃〜2000℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1000℃〜1900℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1200℃〜1900℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1300℃〜1900℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1400℃〜1900℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1000℃〜1800℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1000℃〜1700℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1200℃〜1800℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1300℃〜1700℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1000℃〜1600℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1500℃〜1800℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1500℃〜1700℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1500℃〜1600℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1600℃〜2000℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1600℃〜1900℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1600℃〜1800℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1600℃〜1700℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1700℃〜2000℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1700℃〜1900℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1700℃〜1800℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1800℃〜2000℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1800℃〜1900℃である。一部の実例では、焼結中の温度は、1900℃〜2000℃である。
一部の実例では、温度は、約1000℃、約1100℃、約1200℃、約1300℃、約1400℃、約1500℃、約1600℃、約1700℃、約1800℃、約1900℃または約2000℃である。一部の実例では、温度は、約1000℃である。一部の実例では、温度は、約1100℃である。一部の実例では、温度は、約1200℃である。一部の実例では、温度は、約1300℃である。一部の実例では、温度は、約1400℃である。一部の実例では、温度は、約1500℃である。一部の実例では、温度は、約1600℃である。一部の実例では、温度は、約1700℃である。一部の実例では、温度は、約1800℃である。一部の実例では、温度は、約1900℃である。一部の実例では、温度は、約2000℃である。
一部の実例では、焼結は、室温で実施される。
一部の実施形態では、本明細書に記載される焼結工程は、高温及び高圧を伴う(例えば、熱間プレス)。熱間プレスは、圧力及び高温の同時適用を伴う加工法であり、これにより、材料(例えば、本明細書に記載される複合マトリックス)の高密度化の速度を加速することができる。一部の事例では、熱間プレス中、1000℃〜2000℃の温度及び最大36,000psiの圧力が使用される。
他の実施形態では、本明細書に記載される焼結工程は、高圧及び室温を伴う(例えば、冷間プレス)。かかる事例では、最大36,000psiの圧力が使用される。
工具及び研磨材
一部の実施形態では、本明細書に記載される複合マトリックスを使用して、工具または研磨材が作製、改質または被覆される。一部の事例では、本明細書に記載される複合マトリックスは、工具または研磨材の表面上に被覆される。他の事例では、工具または研磨材の表面は、本明細書に記載される複合マトリックスで改質される。追加の事例では、工具または研磨材の表面は、本明細書に記載される複合マトリックスを含む。
一部の実施形態では、工具または研磨材は、切削工具を構成する。一部の事例では、工具または研磨材は、切削、穿孔、エッチング、刻印、研削、彫刻または磨き用の工具または工具の構成部品を構成する。一部の事例では、工具または研磨材は、例えば、金属固定砥粒ホイールまたは砥石ホイールなどの、金属固定砥粒工具を構成する。一部の事例では、工具または研磨材は、穿孔工具を構成する。一部の事例では、工具または研磨材は、穿孔ビット、インサートまたはダイを構成する。一部の実例では、工具または研磨材は、ダウンホール工具類に使用される工具または構成部品を構成する。一部の実例では、工具または研磨材は、エッチング工具を構成する。一部の実例では、工具または研磨材は、刻印工具を構成する。一部の実例では、工具または研磨材は、研削工具を構成する。一部の実例では、工具または研磨材は、彫刻工具を構成する。一部の実例では、工具または研磨材は、磨き工具を構成する。
一部の実施形態では、工具または研磨材の表面は、本明細書に記載される複合マトリックスを含む。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xと[式中、Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスを含む。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスを含む。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスを含む。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xBeと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスを含む。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xSiと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスを含む。一部の実例では、本工具または研磨材は、切削、穿孔、エッチング、刻印、研削、彫刻または磨き用の工具または工具の構成部品を構成する。一部の実例では、本複合マトリックスは、工具または研磨材上に酸化が形成することを阻止する。他の実例では、本複合マトリックスは、複合マトリックスを含有しない工具または研磨材と比べて工具または研磨材上に酸化が形成する速度を低減する。
一部の実施形態では、工具または研磨材の表面は、本明細書に記載される複合マトリックスで改質される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xと[式中、Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで改質される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで改質される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで改質される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xBeと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで改質される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xSiと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで改質される。一部の実例では、本工具または研磨材は、切削、穿孔、エッチング、刻印、研削、彫刻または磨き用の工具または工具の構成部品を構成する。一部の実例では、本複合マトリックスは、工具または研磨材上に酸化が形成することを阻止する。他の実例では、本複合マトリックスは、複合マトリックスを含有しない工具または研磨材と比べて工具または研磨材上に酸化が形成する速度を低減する。
一部の実施形態では、工具または研磨材の表面は、本明細書に記載される複合マトリックスで被覆される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xと[式中、Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで被覆される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで被覆される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで被覆される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xBeと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで被覆される。一部の実例では、工具または研磨材の表面は、複合マトリックスであって、(a)第1の式(W1−xSiと[式中、Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、xは、0.001〜0.999であり、yは、少なくとも4.0であり、nは、0.01〜0.99である]、(b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、(c)第2の式Tと(式中、Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、qは、0.01〜0.99である)を含み、p、q、及びnの和が1である、該複合マトリックスで被覆される。一部の実例では、本工具または研磨材は、切削、穿孔、エッチング、刻印、研削、彫刻または磨き用の工具または工具の構成部品を構成する。一部の実例では、本複合マトリックスは、工具または研磨材上に酸化が形成することを阻止する。他の実例では、本複合マトリックスは、複合マトリックスを含有しない工具または研磨材と比べて工具または研磨材上に酸化が形成する速度を低減する。
一部の実施形態では、本複合マトリックス材料は、10重量%のCo金属を結合剤として含む。一部の更なる実施形態では、本複合マトリックス材料は、約40重量%〜約90重量%のCo、約4重量%〜約36重量%のNi、及び約4重量%〜約36重量%のFeを含む、約5重量%〜約27重量%の固溶体Co−Ni−Fe結合剤を含み、Ni:Fe比は、約1.5:1〜約1:1.5であり、この結合剤の固溶体は、応力及び歪み誘起相転移を実質的に呈しない。
特定の専門用語
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的用語及び科学的用語は、特許請求される発明の対象が属する技術分野の当業者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。詳細な説明は代表的及び説明的なものにすぎず、特許請求されるいずれの発明の対象も制限するものではないことを理解されたい。本願において、単数形の使用は、別途明確に記載されない限り、複数形を含む。本明細書で使用されるとき、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈上、別途明確に指示されない限り、複数形の指示対象を含むことに留意しなければならない。本願において、「または」の使用は、別途記載されない限り「及び/または」を意味する。更に、「含むこと(including)」という用語、ならびに「含む(include)」、「含む(includes)」、及び「含まれる(included)」などの他の形態の使用は、限定的でない。
元素周期表の第4族金属(IVBまたは4B族とも称され得る)には、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、及びハフニウム(Hf)が含まれる。
元素周期表の第5族金属(VBまたは5B族とも称され得る)には、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、及びタンタル(Ta)が含まれる。
元素周期表の第6族金属(VIBまたは6B族とも称され得る)には、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、及びタングステン(W)が含まれる。
元素周期表の第7族金属(VIIBまたは7B族とも称され得る)には、マンガン(Mn)及びレニウム(Re)が含まれる。
元素周期表の第8族金属(VIIIまたは8族とも称され得る)には、鉄(Fe)、ルテニウム(Ru)、及びオスミウム(Os)が含まれる。
元素周期表の第9族金属(VIIIまたは8族とも称され得る)には、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、及びイリジウム(Ir)が含まれる。
元素周期表の第10族金属(VIIIまたは8族とも称され得る)には、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、及び白金(Pt)が含まれる。
元素周期表の第11族金属(第IBまたは1B族とも称され得る)には、銅(Cu)、銀(Ag)、及び金(Au)が含まれる。
元素周期表の第12族金属(IIBまたは2B族とも称され得る)には、亜鉛(Zn)及びカドミウム(Cd)が含まれる。
元素周期表の第13族金属(IIIAまたは3A族とも称され得る)には、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、及びインジウム(In)が含まれる。
元素周期表の第14族金属(IVAまたは4A族とも称され得る)には、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Sn)、及びスズ(Sn)が含まれる。
本発明の種々の特徴が単一の実施形態の文脈において説明され得るが、これらの特徴はまた、別個にまたは任意の好適な組み合わせで提供されてもよい。逆に、本発明は明確さのために本明細書で別個の実施形態の文脈において説明され得るが、本発明はまた、単一の実施形態で実施されてもよい。
明細書で「一部の実施形態」、「ある実施形態」、「一実施形態」または「他の実施形態」というとき、それらの実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特質が、本発明の必ずしも全ての実施形態ではないが、少なくとも一部の実施形態に含まれることを意味する。
本明細書で使用されるとき、範囲及び量は「約」特定の値または範囲として表現され得る。約はまた、正確な量も含む。よって、「約5GPa」は、「約5GPa」及びまた「5GPa」も意味する。一般に、「約」という用語は、実験誤差、例えば、±5%、±10%または±15%以内にあることが予想される量を含む。一部の実例では、「約」は、±5%を含む。他の実例では、「約」は、±10%を含む。追加の実例では、「約」は、±15%を含む。
本明細書で使用される節の見出しは、構成目的のものにすぎず、記載される発明の主題を限定するものと解釈されるべきではない。
これらの実施例は、例示目的で提供されるにすぎず、本明細書に提供される特許請求の範囲を限定するためのものではない。
材料
高純度の粉末、すなわち、99+%純度のホウ素、ベリリウム及びケイ素(Strem Chemicals,U.S.A.より);99.99%純度のタングステン(JMC Puratronic,U.S.A.より);99+%純度のチタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ハフニウム、タンタル、レニウム、オスミウム、イリジウム、リチウム、イットリウム及びアルミニウム(Strem Chemicals,U.S.A.、Sigma−Aldrich,U.S.A.またはJMC Puratronic,U.S.A.のいずれかより)を使用して、W1−xの混合溶液を99+%純度で合成した(SuperMetalix,Inc.,USA)。出発材料を混合し、10,000lbsの力の下で液圧(Carver)プレスを用いて350mgペレットへとプレスした。次いでペレットをアーク溶解炉に入れ、周囲圧力の高純度アルゴン下で70Amp超の交流電流を印加した。
99+%超の純度の炭化タングステン溶液はFritsch GmbH,Germanyから購入した。下記の表1の配合物7で使用したCo/Ni/Fe合金などの結合剤合金は、Fritsch GmbHにより合成されたものであり、2%以下のパラフィンワックスを添加した。パラフィンワックスをヘプタン中溶液として金属の混合物に添加し、混合物全体を遊星型ボールミルにおいて低速で粉砕した。次いで粉末を黒鉛ダイに充填し、放電プラズマ焼結装置(SPS)(Thermal Technologies,USA)における焼結のために準備した。複合材料を約50℃/分で1150℃まで加熱し、3分間保持し、次いで冷却させた。複合材料をプレスし、合成の継続期間にわたって50MPaで保持した。
特性評価方法
各試料の硬さは、MicroMet 2103ビッカース微小硬さ試験機(Buehler Ltd,U.S.A.)を使用して決定した。試料のランダムな領域において以下の力載荷での15個の圧痕を作製した:0.49、0.98、1.96、2.94及び4.9N(それぞれ低から高)。高解像度光学顕微鏡(Zeiss Axiotech 100HD、Carl Zeiss Vision GmbH,Germany)を500倍の倍率で使用して対角線の長さを測定し、以下の等式1を用いてビッカース硬さを算出した:


[式中、Fは、ニュートン(N)単位での加えられた荷重力であり、aは、マイクロメートル単位での各圧痕の2つの対角線の長さの平均である]。
破壊靭性は、ASTM C1421−18、ASTM STP36630S、及びASTM STP36628Sなどに見られるように、ビッカース微小押込み機を利用したパルムクビスト法を用いて、き裂長さの測定値により材料のK1Cを決定することで決定した。この複合材料に対するこの決定技法に適格となるには、圧痕のき裂長さは、パルムクビスト領域(Palmqvist regime)内に該当しなければならない。
抗折力は、B406−96(2015)に記載される3点曲げ試験を使用して決定する。この技法はISO 3327に類似している。
実施例1.例示的な複合マトリックス材料の合成
表1は例示的な複合マトリックス材料の組成を示す。
以下のプロトコルは上記に列挙した複合マトリックスの各々に適用することができる。
複合マトリックスの調製
タングステン系金属組成物、炭化タングステン、及び結合金属または合金(T)を均一混合物が得られるまで混合する。混合はタンブリングまたは低速粉砕により行う。混合前に、任意選択的にパラフィンワックスまたはポリエチレングリコールの溶液を2質量%以下で添加する。溶媒は低から中極性の有機溶媒であり、好ましくはイソプロパノールまたはヘプタンである。混合物を圧縮してペレットをもたらす。冷間プレスを介して焼結する場合、ペレットをグリーン体へとプレスし、真空及び/または静水圧プレスする。加熱焼結する場合、ペレットを所望の形状のダイに入れ、熱間プレス、放電プラズマ焼結、通電焼結(アーク)焼結、またはマイクロ波焼結する。
複合マトリックス7の調製
タングステン系金属組成物、炭化タングステン、及びCo/Ni/Feを、メノウ乳鉢及び乳棒を使用して均一混合物が得られるまで混合した。次いで粉末混合物を最大32,000psiの圧力に供して、ペレットをもたらした。ペレットを焼結工程に供して、複合マトリックスをもたらした。焼結中、温度を約45℃/分の速度で2000℃まで上昇させ、約3分間一定に保持した。次いで、温度を5分以内で1000℃未満まで低下させた。次いでペレットを冷却させた。複合マトリックスをビッカース硬さ(HV30)及び破壊靭性の測定値により特性評価した。複合マトリックス7のビッカース硬さ測定値は、294N(HV30)の力の下で13.7〜15.7GPaの範囲の値をもたらした。破壊靭性測定値は、14MPa m1/2の値をもたらした。
本発明の好ましい実施形態が本明細書に示され、説明されたが、かかる実施形態が例として提供されるにすぎないことは、当業者には明白であろう。これにより、当業者は、多数の変化形、変更、及び置換を本発明から逸脱することなく想定するであろう。本明細書に記載される本発明の実施形態に対する種々の代替手段が、本発明の実施において採用され得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義し、特許請求の範囲内の方法及び構造ならびにそれらの均等物を包含することが意図される。
本開示の追加の実施形態
実施形態1では、複合マトリックスであって、
a)第1の式(W1−xと、
[式中、
Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
nは、0.01〜0.99である]、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、前記複合マトリックスである。
実施形態2では、XがBである、実施形態1に記載の複合マトリックスである。
実施形態3では、Mが、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrのうちの1つである、実施形態1または2に記載の複合マトリックスである。
実施形態4では、Mが、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrのうちの1つである、実施形態1または2に記載の複合マトリックスである。
実施形態5では、yが4である、実施形態1に記載の複合マトリックスである。
実施形態6では、xが0.001〜0.6である、実施形態1に記載の複合マトリックスである。
実施形態7では、xが0.001〜0.4である、実施形態1に記載の複合マトリックスである。
実施形態8では、XがBであり、MがReであり、xが、少なくとも0.001かつ0.05未満である、実施形態1に記載の複合マトリックスである。
実施形態9では、xが約0.01である、実施形態8に記載の複合マトリックスである。
実施形態10では、XがBであり、MがTaであり、xが、少なくとも0.001かつ0.05未満である、実施形態1に記載の複合マトリックスである。
実施形態11では、xが約0.02である、実施形態10に記載の複合マトリックスである。
実施形態12では、XがBであり、MがMnであり、xが、少なくとも0.001かつ0.4未満である、実施形態1に記載の複合マトリックスである。
実施形態13では、XがBであり、MがCrであり、xが、少なくとも0.001かつ0.6未満である、実施形態1に記載の複合マトリックスである。
実施形態14では、Tが、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である、実施形態1〜13のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態15では、Tが、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である、実施形態1〜13のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態16では、Tが、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である、実施形態1〜13のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態17では、Tが、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である、実施形態1〜13のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態18では、Tが、Coを含む合金である、実施形態1〜13のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態19では、Tが、Feを含む合金である、実施形態1〜13のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態20では、Tが、Niを含む合金である、実施形態1〜13のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態21では、pが0.7〜0.9である、実施形態1〜20のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態22では、pが約0.7、0.75、0.8、0.85、0.9または0.95である、実施形態1〜20のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態23では、pが0.2〜0.3である、実施形態1〜20のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態24では、qが0.01〜0.4である、実施形態1〜23のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態25では、qが0.1〜0.3である、実施形態1〜23のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態26では、qが約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35または0.4である、実施形態1〜23のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態27では、qが0.7〜0.8である、実施形態1〜23のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態28では、nが0.01〜0.5である、実施形態1〜27のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態29では、nが約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である、実施形態1〜27のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態30では、nが約0.25である、実施形態1〜27のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態31では、p、q及びnが重量百分率範囲である、実施形態1〜30のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態32では、前記複合マトリックスが固溶体を形成する、実施形態1〜31のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態33では、前記複合マトリックスが耐酸化性である、実施形態1〜32のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態34では、前記複合マトリックスが高密度化複合マトリックスである、実施形態1〜33のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態35では、複合マトリックスであって、
a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、
b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
c)第2の式Tと、
(式中、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
qは、0.01〜0.99である)、を含み、
p、q、及びnの和が1である、前記複合マトリックスである。
実施形態36では、Tが、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である、実施形態35に記載の複合マトリックスである。
実施形態37では、Tが、元素周期表における2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、または6つ以上の第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金である、実施形態35に記載の複合マトリックスである。
実施形態38では、Tが、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である、実施形態35に記載の複合マトリックスである。
実施形態39では、Tが、Co、FeまたはNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である、実施形態35に記載の複合マトリックスである。
実施形態40では、Tが、Coを含む合金である、実施形態35に記載の複合マトリックスである。
実施形態41では、Tが、Feを含む合金である、実施形態35に記載の複合マトリックスである。
実施形態42では、Tが、Niを含む合金である、実施形態35に記載の複合マトリックスである。
実施形態43では、pが0.7〜0.9である、実施形態35〜42のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態44では、pが約0.7、0.75、0.8、0.85、0.9または0.95である、実施形態35〜42のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態45では、pが0.2〜0.3である、実施形態35〜42のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態46では、qが0.01〜0.4である、実施形態35〜45のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態47では、qが0.1〜0.3である、実施形態35〜45のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態48では、qが約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35または0.4である、実施形態35〜45のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態49では、qが0.7〜0.8である、実施形態35〜45のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態50では、nが0.01〜0.5である、実施形態35〜49のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態51では、nが約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である、実施形態35〜49のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態52では、nが約0.25である、実施形態35〜49のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態53では、p、q及びnが重量百分率範囲である、実施形態35〜52のいずれか1つに記載の複合マトリックスである。
実施形態54では、高密度化複合マトリックスの調製方法であって、
a)式(W1−xを有する第1の組成物と、式(WC0.99−1.05の炭化タングステン組成物と、式Tの第2の組成物とを、粉末混合物を生成するのに十分な時間にわたって一緒に混ぜ合わせることと、
[式中、
Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、
Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
xは、0.001〜0.999であり、
yは、少なくとも4.0であり、
p、q、及びnは各々独立して、0.01〜0.99であり、
p、q、及びnの和は、1である]、
b)前記粉末混合物を、ペレットをもたらすのに十分な圧力下でプレスすることと、
c)前記ペレットを、高密度化複合マトリックスを生成するのに十分な温度で焼結することと、を含む、前記方法である。
実施形態55では、前記圧力が最大36,000psiである、実施形態54に記載の方法である。
実施形態56では、前記温度が1000℃〜2000℃である、実施形態54に記載の方法である。
実施形態57では、xがBである、実施形態54に記載の方法である。
実施形態58では、Mが、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrのうちの1つである、実施形態54または57に記載の方法である。
実施形態59では、Mが、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrのうちの1つである、実施形態54または57に記載の方法である。
実施形態60では、yが4である、実施形態54に記載の方法である。
実施形態61では、xが0.001〜0.6である、実施形態54〜60のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態62では、xが0.001〜0.4である、実施形態54〜60のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態63では、XがBであり、MがReであり、xが、少なくとも0.001かつ0.05未満である、実施形態54に記載の方法である。
実施形態64では、xが約0.01である、実施形態63に記載の方法である。
実施形態65では、XがBであり、MがTaであり、xが、少なくとも0.001かつ0.05未満である、実施形態54に記載の方法である。
実施形態66では、xが約0.02である、実施形態65に記載の方法である。
実施形態67では、XがBであり、MがMnであり、xが、少なくとも0.001かつ0.4未満である、実施形態54に記載の方法である。
実施形態68では、XがBであり、MがCrであり、xが、少なくとも0.001かつ0.6未満である、実施形態54に記載の方法である。
実施形態69では、Tが、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である、実施形態54〜68のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態70では、Tが、元素周期表における少なくとも1つの第8、9、10、11、12、13または14族元素を含む、合金である、実施形態54〜68のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態71では、Tが、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である、実施形態54〜68のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態72では、Tが、Co、Fe及びNiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である、実施形態54〜68のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態73では、Tが、Coを含む合金である、実施形態54〜68のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態74では、Tが、Feを含む合金である、実施形態54〜68のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態75では、Tが、Niを含む合金である、実施形態54〜68のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態76では、pが0.7〜0.9である、実施形態54〜75のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態77では、pが約0.7、0.75、0.8、0.85、0.9または0.95である、実施形態54〜75のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態78では、pが0.2〜0.3である、実施形態54〜75のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態79では、qが0.01〜0.4である、実施形態54〜78のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態80では、qが0.1〜0.3である、実施形態54〜78のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態81では、qが約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35または0.4である、実施形態54〜78のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態82では、qが0.7〜0.8である、実施形態54〜78のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態83では、nが0.01〜0.5である、実施形態54〜82のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態84では、nが約0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45または0.5である、実施形態54〜82のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態85では、nが約0.25である、実施形態54〜82のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態86では、p、q及びnが重量百分率範囲である、実施形態54〜85のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態87では、切削または研磨のための表面または本体を含む工具であって、前記表面または本体が、実施形態1〜53に記載の複合マトリックスを含む、前記工具である。

Claims (20)

  1. 複合マトリックスであって、
    a)第1の式(W1−xと、
    [式中、
    Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、
    Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
    xは、0.001〜0.999であり、
    yは、少なくとも4.0であり、
    nは、0.01〜0.99である]、
    b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
    c)第2の式Tと、
    (式中、
    Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
    qは、0.01〜0.99である)、を含み、
    p、q、及びnの和が1である、前記複合マトリックス。
  2. XがBである、請求項1に記載の複合マトリックス。
  3. Mが、Re、Ta、Mn、Cr、Ta及びMn、またはTa及びCrのうちの1つである、請求項1に記載の複合マトリックス。
  4. yが4である、請求項1に記載の複合マトリックス。
  5. xが0.001〜0.6である、請求項1に記載の複合マトリックス。
  6. Tが、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である、請求項1に記載の複合マトリックス。
  7. p、q及びnが重量百分率範囲である、請求項1に記載の複合マトリックス。
  8. 前記複合マトリックスが耐酸化性である、請求項1に記載の複合マトリックス。
  9. 前記複合マトリックスが高密度化複合マトリックスである、請求項1に記載の複合マトリックス。
  10. 複合マトリックスであって、
    a)式(WBの四ホウ化タングステンと(式中、nは、0.01〜0.99である)、
    b)式(WC0.99−1.05の炭化タングステンと(式中、pは、0.01〜0.99である)、
    c)第2の式Tと、
    (式中、
    Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
    qは、0.01〜0.99である)、を含み、
    p、q、及びnの和が1である、前記複合マトリックス。
  11. Tが、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である、請求項10に記載の複合マトリックス。
  12. p、q及びnが重量百分率範囲である、請求項10に記載の複合マトリックス。
  13. 高密度化複合マトリックスの調製方法であって、
    a)式(W1−xを有する第1の組成物と、式(WC0.99−1.05の炭化タングステン組成物と、式Tの第2の組成物とを、粉末混合物を生成するのに十分な時間にわたって一緒に混ぜ合わせることと、
    [式中、
    Xは、B、Be及びSiのうちの1つであり、
    Mは、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、レニウム(Re)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、リチウム(Li)、イットリウム(Y)及びアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1つであり、
    Tは、元素周期表における少なくとも1つの第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14族元素を含む、合金であり、
    xは、0.001〜0.999であり、
    yは、少なくとも4.0であり、
    p、q、及びnは各々独立して、0.01〜0.99であり、
    p、q、及びnの和は、1である]、
    b)前記粉末混合物を、ペレットをもたらすのに十分な圧力下でプレスすることと、
    c)前記ペレットを、高密度化複合マトリックスを生成するのに十分な温度で焼結することと、を含む、前記方法。
  14. 前記圧力が最大36,000psiである、請求項13に記載の方法。
  15. 前記温度が1000℃〜2000℃である、請求項13に記載の方法。
  16. XがBである、請求項13に記載の方法。
  17. yが4である、請求項13に記載の方法。
  18. Tが、Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及びTiから選択される少なくとも1つの元素を含む、合金である、請求項13に記載の方法。
  19. p、q及びnが重量百分率範囲である、請求項13に記載の方法。
  20. 前記高密度化複合マトリックスが耐酸化性である、請求項13に記載の方法。
JP2019536546A 2017-02-06 2018-02-05 四ホウ化タングステン複合マトリックス及びその使用 Active JP7454943B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023007691A JP2023052561A (ja) 2017-02-06 2023-01-20 四ホウ化タングステン複合マトリックス及びその使用

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762455340P 2017-02-06 2017-02-06
US62/455,340 2017-02-06
PCT/US2018/016911 WO2018145032A1 (en) 2017-02-06 2018-02-05 Tungsten tetraboride composite matrix and uses thereof

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023007691A Division JP2023052561A (ja) 2017-02-06 2023-01-20 四ホウ化タングステン複合マトリックス及びその使用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020509219A true JP2020509219A (ja) 2020-03-26
JP7454943B2 JP7454943B2 (ja) 2024-03-25

Family

ID=63039158

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019536546A Active JP7454943B2 (ja) 2017-02-06 2018-02-05 四ホウ化タングステン複合マトリックス及びその使用
JP2023007691A Pending JP2023052561A (ja) 2017-02-06 2023-01-20 四ホウ化タングステン複合マトリックス及びその使用

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023007691A Pending JP2023052561A (ja) 2017-02-06 2023-01-20 四ホウ化タングステン複合マトリックス及びその使用

Country Status (8)

Country Link
US (3) US11174538B2 (ja)
EP (1) EP3576897A4 (ja)
JP (2) JP7454943B2 (ja)
KR (1) KR102581760B1 (ja)
CN (1) CN110267759B (ja)
CA (1) CA3049460A1 (ja)
TW (1) TWI815804B (ja)
WO (1) WO2018145032A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022505878A (ja) 2018-10-26 2022-01-14 エリコン メテコ(ユーエス)インコーポレイテッド 耐食性かつ耐摩耗性のニッケル系合金

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1997475A (zh) * 2004-06-10 2007-07-11 阿洛梅特公司 固结坚韧涂覆的硬质粉体的方法
JP2008201080A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Hitachi Metals Ltd 成形機用シリンダ
US20110262295A1 (en) * 2010-04-21 2011-10-27 Voronov Oleg A Method for fabricating hard particle-dispersed composite materials
US20140041313A1 (en) * 2011-04-22 2014-02-13 The Regents Of The University Of California Compositional variations of tungsten tetraboride with transition metals and light elements
CN105817619A (zh) * 2016-06-03 2016-08-03 广东工业大学 一种多级复合金属陶瓷、其制备方法及盾构刀具

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6516429A (ja) 1964-12-16 1966-06-17
US3647576A (en) 1967-12-26 1972-03-07 Suwa Seikosha Kk Method of hardening sintered cemented carbide compositions by boronizing
US4923512A (en) * 1989-04-07 1990-05-08 The Dow Chemical Company Cobalt-bound tungsten carbide metal matrix composites and cutting tools formed therefrom
DE3941536A1 (de) * 1989-12-15 1991-06-20 Kempten Elektroschmelz Gmbh Hartmetall-mischwerkstoffe auf basis von boriden, nitriden und eisenbindemetallen
JP2660455B2 (ja) * 1991-02-08 1997-10-08 東洋鋼鈑株式会社 耐熱硬質焼結合金
US5476531A (en) * 1992-02-20 1995-12-19 The Dow Chemical Company Rhenium-bound tungsten carbide composites
US8323790B2 (en) 2007-11-20 2012-12-04 Exxonmobil Research And Engineering Company Bimodal and multimodal dense boride cermets with low melting point binder
US8535604B1 (en) * 2008-04-22 2013-09-17 Dean M. Baker Multifunctional high strength metal composite materials
CN103121245A (zh) * 2011-11-17 2013-05-29 赵钧永 固结磨料线切割方法及切割液
CN102515189B (zh) * 2011-11-18 2013-09-18 中国科学院电工研究所 一种二硼化镁超导材料的制备方法
TWI561494B (en) * 2013-06-21 2016-12-11 Univ Nat Tsing Hua Multicomponent composites composed of refractory metals and ceramic compounds for superhigh-temperature use
CN106346004B (zh) * 2016-09-18 2018-10-19 广东工业大学 一种高耐磨性与高韧性的硬质合金及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1997475A (zh) * 2004-06-10 2007-07-11 阿洛梅特公司 固结坚韧涂覆的硬质粉体的方法
JP2008201080A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Hitachi Metals Ltd 成形機用シリンダ
US20110262295A1 (en) * 2010-04-21 2011-10-27 Voronov Oleg A Method for fabricating hard particle-dispersed composite materials
US20140041313A1 (en) * 2011-04-22 2014-02-13 The Regents Of The University Of California Compositional variations of tungsten tetraboride with transition metals and light elements
CN105817619A (zh) * 2016-06-03 2016-08-03 广东工业大学 一种多级复合金属陶瓷、其制备方法及盾构刀具

Also Published As

Publication number Publication date
EP3576897A1 (en) 2019-12-11
US20230123864A1 (en) 2023-04-20
TWI815804B (zh) 2023-09-21
KR102581760B1 (ko) 2023-09-22
CN110267759B (zh) 2022-11-11
CA3049460A1 (en) 2018-08-09
KR20190116377A (ko) 2019-10-14
JP2023052561A (ja) 2023-04-11
EP3576897A4 (en) 2020-10-07
WO2018145032A1 (en) 2018-08-09
TW201835345A (zh) 2018-10-01
CN110267759A (zh) 2019-09-20
US20220325389A1 (en) 2022-10-13
US11920223B2 (en) 2024-03-05
JP7454943B2 (ja) 2024-03-25
US20180223397A1 (en) 2018-08-09
US11174538B2 (en) 2021-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI798166B (zh) 四硼化鎢之黏合劑組成物及彼之研磨方法
KR100219930B1 (ko) 초경질 복합부재 및 이의 제조방법
KR20100067657A (ko) 다결정질 다이아몬드 복합체
JP2010524699A (ja) 立方晶窒化ホウ素複合材料及び工具
US10875100B2 (en) Sintered body and cutting tool
US11920223B2 (en) Tungsten tetraboride composite matrix and uses thereof
JPH0215515B2 (ja)
JPS6270268A (ja) 高硬度工具用焼結体
JPS5861256A (ja) 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料
JP2016084245A (ja) 焼結体
JP2000144299A (ja) ダイヤモンド含有硬質部材及びその製造方法
JPH0154302B2 (ja)
JPS62228403A (ja) 工具用高硬度焼結体及びその製造方法
JPS6119588B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220201

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220427

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220621

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220729

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220920

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20221104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230120

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20230120

C11 Written invitation by the commissioner to file amendments

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C11

Effective date: 20230207

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230316

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20230328

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20230421

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20230425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7454943

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150