KR102581760B1 - 텅스텐 테트라보라이드 복합 매트릭스 및 이의 사용 - Google Patents

텅스텐 테트라보라이드 복합 매트릭스 및 이의 사용 Download PDF

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더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아
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Abstract

특정 실시예들에서, 텅스텐계 금속 조성물, 텅스텐 카바이드, 및 합금을 포함하는 복합 재료들, 방법들, 툴들 및 연마재료들이 본 출원에 개시된다. 일부 경우들에서, 복합 재료들 또는 매트릭스는 산화에 내성이 있다.

Description

텅스텐 테트라보라이드 복합 매트릭스 및 이의 사용
많은 제조 프로세스들에서, 재료들은 절단, 성형 또는 드릴링되어야 하며, 그것들의 표면은 내마모성 코팅으로 보호되어야 한다. 다이아몬드는 예를 들어 그것의 우수한 기계적 특성 경도 > 70 GPa로 인해 전통적으로 이러한 애플리케이션들을 위한 선택의 재료가 되어왔다. 그러나, 다이아몬드는 본질적으로 드물고, 고온 및 고압 조건의 조합이 필요하기 때문에 인위적으로 합성하기가 어렵다. 다이아몬드의 산업적 애플리케이션들은 일반적으로 비용에 의해 제한된다. 게다가, 다이아몬드는 재료 표면의 흑연화와 취성(brittle) 카바이드의 형성으로 인해 철 합금의 고속 절단에 좋은 옵션이 아니며, 이는 열악한 절단 성능으로 이어진다.
특정 실시예들에서, 텅스텐계 금속 조성물, 텅스텐 카바이드, 및 합금을 포함하는 복합 재료들, 방법들, 툴들 및 연마 재료들이 본 출원에 개시된다. 일부 경우들에서, 상기 텅스텐계 금속 조성물은 전이 금속 원소 및 붕소 (B), 실리콘 (Si) 또는 베릴륨 (Be)에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, 상기 합금은 예를 들어, 주기율표에서 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함한다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는 :
a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n
여기서,
X는 B, Be 및 Si 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는 :
a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 고밀화된(densified) 복합 매트릭스를 제조하는 방법이 본 출원에서 설명되고, 상기 방법은:
a) 화학식 (W1-xMxXy)n을 갖는 제1 조성물(composition), 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드 조성물 및 화학식 Tq의 제2 조성물을 충분한 시간 동안 함께 혼합하여 분말 혼합물(powder mixture)을 생성하는 단계;
여기서,
X는 B, Be 및 Si 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
p, q, 및 n은 각각 독립적으로 0.01 내지 0.99이고;
p, q, 및 n의 합은 1이고;
b) 상기 분말 혼합물을 충분한 압력하에서 가압하여 펠릿(pellet)을 생성하는 단계; 및
c) 상기 펠릿을 충분한 온도에서 소결하여 고밀화된 복합 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
참조로 통합
본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허 출원은 각각의 개별 간행물, 특허 또는 특허 출원이 구체적으로 및 개별적으로 참조로서 본 출원에 통합된 것으로 표시된 것 처럼의 동일한 정도로 참조로서 본 출원에 통합된다.
본 개시의 신규한 특징은 첨부된 청구 범위에 구체적으로 개시된다. 본 개시의 특징 및 장점에 대한 더 나은 이해는 본 개시의 원리가 이용되는 예시적인 실시예 및 첨부 도면을 개시하는 이하의 상세한 설명을 참조하여 획득될 것이다:
도 1은 본 출원에 설명된 복합 매트릭스의 카툰 표현(cartoon representation)을 도시한다.
마모 및 찢어짐(tear)은 툴 및 기계의 일반적인 사용의 부분이다. 예를 들어, 연마 마모(abrasion wear), 접착 마모 또는 마찰 마모(attrition wear), 확산 마모, 피로 마모, 에지 칩핑(edge chipping) (또는 조기 마모(premature wear)) 및 산화 마모 (또는 부식성 마모)를 포함하는 상이한 유형들의 마모 메커니즘들이 있다. 예컨대 칩(chip)과 같은 잔해에 경질의 입자가 절단 툴의 표면을 지나가거나 또는 마멸시킬 때 연마 마모가 발생한다. 접착 마모 또는 마찰 마모는 잔해가 툴로부터 마이크로스코픽 단편들을 제거할 때 발생한다. 확산 마모는 결정 격자내 원자들이 고농도 영역으로부터 저농도 영역으로 이동하고 이동이 툴의 표면 구조를 약화시킬 때 발생한다. 피로 마모는 두 표면이 고압 하에서 서로 접촉하여 슬라이딩되어 표면 균열을 생성할 때 마이크로스코픽 레벨에서 발생한다. 에지 칩핑 또는 조기 마모는 툴의 표면으로부터 재료가 조금 떨어져 나갈 때 발생한다. 산화 마모 또는 부식성 마모는 산소와 툴의 표면 사이에 화학적 반응의 결과로서 발생한다.
본 출원에서 설명된 일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료에 적용된 때, 툴 또는 연마 재료의 산화 마모율을 줄이고, 또는 툴 또는 연마 재료의 산화 마모를 억제시키는 복합 매트릭스 재료들을 포함한다. 또한 본 출원에서 설명된 일부 경우들에서, 복합 매트릭스, 및 복합 매트릭스와 사용하기 위한 툴들 및 연마 재료들을 포함한다.
어떤 실시예들에서, 텅스텐계 금속 조성물, 텅스텐 카바이드, 및 합금을 포함하는 복합 재료들, 방법들, 툴들 및 연마 재료들이 본 출원에 개시된다. 일부 경우들에서, 텅스텐계 금속 조성물은 전이 금속 원소 및 붕소 (B), 실리콘 (Si) 또는 베릴륨 (Be)에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, 합금은 예를 들어, 주기율표에서 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함한다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는 :
a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n
여기서,
W는 텅스텐 (W)이고;
X는 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq:를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, X는 B이다. 일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 중 하나이다. 일부 실시예들에서, M은 Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 중 하나이다. 일부 실시예들에서, y는 4이다. 일부 실시예들에서, x는 0.001 내지 0.6이다. 일부 실시예들에서, x는 0.001 내지 0.4이다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다. 일부 실시예들에서, x는 약 0.01이다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다. 일부 실시예들에서, x는 약 0.02이다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Fe을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ni를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, p는 0.7 내지 0.9이다. 일부 실시예들에서, p는 약 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9 또는 0.95이다. 일부 실시예들에서, p는 0.2 내지 0.3이다. 일부 실시예들에서, q는 0.01 내지 0.4이다. 일부 실시예들에서, q는 0.1 내지 0.3이다. 일부 실시예들에서, q는 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35 또는 0.4이다. 일부 실시예들에서, q는 0.7 내지 0.8이다. 일부 실시예들에서, n은 0.01 내지 0.5이다. 일부 실시예들에서, n은 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다. 일부 실시예들에서, n은 약 0.25이다. 일부 실시예들에서, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다. 일부 실시예들에서, 복합 매트릭스는 고용체를 형성한다. 일부 실시예들에서, 복합 매트릭스는 산화에 내성이 있다. 일부 실시예들에서, 복합 매트릭스는 고밀화된 복합 매트릭스이다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는 : (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고, 여기서: T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co, Fe 또는 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Fe을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ni를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, p는 0.7 내지 0.9이다. 일부 실시예들에서, p는 약 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9 또는 0.95이다. 일부 실시예들에서, p는 0.2 내지 0.3이다. 일부 실시예들에서, q는 0.01 내지 0.4이다. 일부 실시예들에서, q는 0.1 내지 0.3이다. 일부 실시예들에서, q는 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35 또는 0.4이다. 일부 실시예들에서, q는 0.7 내지 0.8이다. 일부 실시예들에서, n은 0.01 내지 0.5이다. 일부 실시예들에서, n은 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다. 일부 실시예들에서, n은 약 0.25이다. 일부 실시예들에서, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는 :
a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n
여기서,
W는 텅스텐 (W)이고;
X는 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함하고,
여기서,
X'는 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M'은 하프늄 (Hf), 지르코늄(Zr), 및 이트륨 (Y) 중 적어도 하나이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, q 및 n의 합은 1이고;
여기서, 제2 화학식은 보호 코팅으로서 작용하는 a) 및 b)를 포함하는 조성물의 에지의 일부 또는 전부를 아우른다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n
여기서,
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 고밀화된 복합 매트릭스를 제조하는 방법이 본 출원에서 설명되고:
a) 화학식 (W1-xMxXy)n을 갖는 제1 조성물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드 조성물 및 화학식 Tq의 제2 조성물을 충분한 시간 동안 함께 혼합하여 분말 혼합물을 생성하는 단계;
여기서,
X는 B, Be 및 Si 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
p, q, 및 n은 각각 독립적으로 0.01 내지 0.99이고;
p, q, 및 n의 합은 1이고;
b) 상기 분말 혼합물을 충분한 압력하에서 가압하여 펠릿(pellet)을 생성하는 단계; 및
c) 상기 펠릿을 충분한 온도에서 소결하여 고밀화된 복합 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 압력은 최대 36,000 psi이다. 일부 실시예들에서, 온도는 1000℃ 내지 2000℃이다. 일부 실시예들에서, X는 B이다. 일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 중 하나이다. 일부 실시예들에서, M은 Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 중 하나이다. 일부 실시예들에서, y는 4이다. 일부 실시예들에서, x는 0.001 내지 0.6이다. 일부 실시예들에서, x는 0.001 내지 0.4이다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다. 일부 실시예들에서, x는 약 0.01이다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다. 일부 실시예들에서, x는 약 0.02이다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Fe을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ni를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, p는 0.7 내지 0.9이다. 일부 실시예들에서, p는 약 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9 또는 0.95이다. 일부 실시예들에서, p는 0.2 내지 0.3이다. 일부 실시예들에서, q는 0.01 내지 0.4이다. 일부 실시예들에서, q는 0.1 내지 0.3이다. 일부 실시예들에서, q는 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35 또는 0.4이다. 일부 실시예들에서, q는 0.7 내지 0.8이다. 일부 실시예들에서, n은 0.01 내지 0.5이다. 일부 실시예들에서, n은 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다. 일부 실시예들에서, n은 약 0.25이다. 일부 실시예들에서, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 절단 또는 마멸을 위한 표면 또는 바디를 포함하는 툴이 본 출원에서 설명되고, 상기 표면 또는 바디는 복합 매트릭스를 포함하고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n
여기서,
W는 텅스텐 (W)이고;
X는 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq:를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 절단 또는 마멸을 위한 표면 또는 바디를 포함하는 툴이 본 출원에서 설명되고, 상기 표면 또는 바디는 복합 매트릭스를 포함하고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n
여기서,
W는 텅스텐 (W)이고;
X는 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함하고,
여기서,
X'는 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M'은 하프늄 (Hf), 지르코늄(Zr), 및 이트륨 (Y) 중 적어도 하나이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, q 및 n의 합은 1이고;
여기서, 제2 화학식은 보호 코팅으로서 작용하는 a) 및 b)를 포함하는 조성물의 에지의 일부 또는 전부를 아우른다.
텅스텐계 복합 매트릭스
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 텅스텐계 제1 조성물, 텅스텐 카바이드, 및 합금을 포함한다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 초경질 재료이다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 고용체 상(solid solution phase)을 포함한다. 추가 경우들에서, 복합 매트릭스는 산화에 내성이 있다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n
여기서,
W는 텅스텐 (W)이고;
X는 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq:를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 제1 화학식 (W1-xMxXy)n에서 X는 B 및 Si 중 하나이다. 일부 실시예들에서, 제1 화학식 (W1-xMxXy)n 에서 X는 Be 및 Si 중 하나이다. 일부 경우들에서, X는 붕소 (B)이다. 다른 경우들에서, X는 실리콘 (Si)이다. 추가 경우들에서, X는 베릴륨 (Be)이다.
일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr 및 Y중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn 및 Cr중 적어도 하나를 포함한다. 때때로, M은 Ta, Mn 및 Cr중 적어도 하나를 포함한다. 다른 때에, M은 Hf, Zr, 및 Y중 적어도 하나를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Re를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ta를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Mn를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Cr를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Hf를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Zr를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Y를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ti를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 V를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Co를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ni를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Cu를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Zn를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Nb를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Mo를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ru를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Os를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ir를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Li를 포함한다.
일부 경우들에서, M 은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al)에서 선택된 두개 이상의 원소들을 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al 에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Mn 또는 Cr 에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Hf 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru,Re, Os, Ir, Li, Ta, Y 및Al 에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Zr 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al 에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Y 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Zr 및 Al 에서 선택된 원소를 포함한다.
일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr, Y, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. 일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. 때때로, M은 Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. M은 Re일 수 있다. 다른 때에, M은 Hf, Zr, 및 Y에서 선택된다. M은 Ta일 수 있다. M은 Mn일 수 있다. M은 Cr일 수 있다. M은 Ta 및 Mn일 수 있다. M은 Ta 및 Cr일 수 있다. M은 Hf일 수 있다. M은 Zr일 수 있다. M은 Y일 수 있다. M은 Ti일 수 있다. M은 V일 수 있다. M은 Co일 수 있다. M은 Ni일 수 있다. M은 Cu일 수 있다. M은 Zn일 수 있다. M은 Nb일 수 있다. M은 Mo일 수 있다. M은 Ru일 수 있다. M은 Os일 수 있다. M은 Ir일 수 있다. M은 Li일 수 있다.
일부 실시예들에서, x는 포괄하여(inclusively) 범위 0.001 내지 0.999 내의 값을 갖는다. 일부 실시예들에서, x는 포괄하여 범위 0.005 내지 0.99, 0.01 내지 0.95, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.001 내지 0.6, 0.005 내지 0.6, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.4 내지 0.6, 0.001 내지 0.55, 0.005 내지 0.55, 0.01 내지 0.55, 0.05 내지 0.55, 0.1 내지 0.55, 0.2 내지 0.55, 0.3 내지 0.55, 0.4 내지 0.55, 0.45 내지 0.55, 0.001 내지 0.5, 0.005 내지 0.5, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.3 내지 0.5, 0.4 내지 0.5, 0.5 내지 0.55, 0.45 내지 0.5, 0.001 내지 0.4, 0.005 내지 0.4, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.001 내지 0.3, 0.005 내지 0.3, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.001 내지 0.2, 0.005 내지 0.2, 0.01 내지 0.2, 0.05 내지 0.2, 또는 0.1 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.9 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.6, 0.005 내지 0.6, 0.001 내지 0.4, 또는 0.001 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.5 내의 값을 갖는다.
일부 경우들에서, x는 적어도 약 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 또는 약 0.999이거나; 대안적으로 또는 조합하여, x는 약 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 또는 약 0.999이하이다. 일부 실시예들에서, x는 적어도 0.001이고 0.999보다 작다. 일부 실시예들에서, x는 적어도 0.001이고 0.9보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고 0.6보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고 0.2보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고 0.2보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고 0.2보다 작다.
일부 경우들에서, x는 약 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 또는 약 0.999 의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.001의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.005의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.01의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.05의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.1의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.15의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.2의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.3의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.4의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.41의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.42의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.43의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.44의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.45의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.46의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.47의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.48의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.49의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.5의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.51의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.52의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.53의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.54의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.55의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.56의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.57의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.58의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.59의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.6의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.7의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.8의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.9의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.99의 값을 갖는다.
일부 실시예들에서, y는 적어도 2, 4, 6, 또는 12이다. 일부 경우들에서, y는 적어도 2이다. 일부 경우들에서, y는 적어도 4이다. 일부 경우들에서, y는 적어도 6이다. 일부 경우들에서 y는 적어도 12이다. 일부 경우들에서, y는 2, 4, 6, 또는 12이하이다. 일부 경우들에서, y는 2이하이다. 일부 경우들에서, y는 4이하이다. 일부 경우들에서, y는 6이하이다. 일부 경우들에서, y는 12이하이다.
일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr 및 Y 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re, Ta, Mn 및 Cr 중 적어도 하나를 포함한다. 때때로, X는 B이고, M은 Ta, Mn 및 Cr 중 적어도 하나를 포함한다. 다른 때에, X는 B이고, M은 Hf, Zr, 및 Y 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Re를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Ta를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Mn를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Cr를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Hf를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Zr를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Y를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Ti를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 V를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Co를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Ni를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Cu를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Zn를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Nb를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Mo를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Ru를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Os를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Ir를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 적어도 Li를 포함한다.
일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al에서 선택된 두개 이상의 원소들을 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ta 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ta 및 Mn 또는 Cr에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Hf 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru, Re, Os, Ir, Li, Ta, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B이고 M은 Zr 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B 이고, M은 Y 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Zr 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다.
일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr, Y, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. 때때로, X는 B이고, M은 Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. M은 Re일 수 있다. 다른 때에, X는 B이고, M은 Hf, Zr, 및 Y에서 선택된다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ta이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Mn이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Cr이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ta 및 Mn이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ta 및 Cr이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Hf이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Zr이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Y이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ti이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 V이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Co이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ni이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Cu이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Zn이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Nb이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Mo이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ru이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Os이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ir이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Li이다.
일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고, 0.1보다 작다.
일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고, 0.1보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 약 0.02이다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 약 0.04이다.
일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고, 0.1보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고, 0.05보다 작다.
일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고, 0.1보다 작다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다.
일부 실시예들에서, X는 B이고 M은 Ta 및 Mn을 포함한다. 일부 실시예들에서, X는 B이고 M은 Ta 및 Mn이다. 일부 실시예들에서, X는 B이고, M은 Ta 및 Mn를 포함하고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 W0.94Ta0.02Mn0.04By를 포함하고, 여기서, y는 적어도 4이다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 W0.94Ta0.02Mn0.04B4를 포함한다.
일부 경우들에서, X는 B 이고, M은 Ta 및 Cr를 포함한다. 일부 경우들에서, X는 B 이고, M은 Ta 및 Cr이다. 일부 경우들에서, X는 B이고, M은 Ta 및 Cr를 포함하고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 W0.93Ta0.02Cr0.05By를 포함하고, 여기서, y는 적어도 4이다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 W0.93Ta0.02Cr0.05B4를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 WB4를 포함한다.
일부 경우들에서, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.01이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.05이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.1이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.15이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.2이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.25이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.3이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.35이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.4이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.45이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 적어도 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이거나; 대안적으로 또는 조합하여, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이하이다.
일부 실시예들에서, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 WC0.99, WC1, WC1.01, WC1.02, WC1.03, WC1.04 또는 WC1.05를 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다.
일부 실시예들에서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, p는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, p는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, p는 약 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, 또는 0.99이하이다.
제2 화학식 Tq에서 T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금일 수 있다. 때때로, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 5 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 6 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 7 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 9 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 10 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 11 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 12 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 13 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 14 족 원소를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe, Ni, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Al, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Cu를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ni를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Fe을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Si을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Al을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ti를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 때때로, 합금 T는 Cu를 포함하고, 옵션으로 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, 또는 Ta 중 하나 이상과 조합한다. 일부 경우들에서, 합금 T는 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, Ta, 또는 임의의 이들의 조합들을 포함한다. 이런 합금에서, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.% 내지 약 60 wt.%일 수 있거나, 또는 약 50 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Cu의 중량 퍼센티지는 적어도 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이하이다. Co의 중량 퍼센티지는 약 10-20 wt.% 일 수 있다. 일부 실시예들에서, Co의 중량 퍼센티지는 적어도 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이하이다. Sn의 중량 퍼센티지는 7 wt.%보다 작을 수 있거나, 최대7 wt.%일 수 있거나 또는 약 5 wt.% 일 수 있다. 일부 실시예들에서, Sn의 중량 퍼센티지는 적어도 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Sn의 중량 퍼센티지는 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이하이다. Ni의 중량 퍼센티지는 약 5-15 wt.% 일 수 있다. 일부 실시예들에서, Ni의 중량 퍼센티지는 적어도 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Ni의 중량 퍼센티지는 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이하이다. W의 중량 퍼센티지는 약 15 wt.% 일 수 있다.
일부 실시예들에서, q는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, q 는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, q 는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q 는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, q는 약 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, 또는 0.99이하이다.
일부 경우들에서, 본 출원에서 사용되는, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 산화에 내성이 있다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 산화 방지 특성을 갖는다. 예를 들어, 복합 매트릭스가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 매트릭스는 복합 매트릭스로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화율을 감소시킨다. 대안적인 예에서, 복합 매트릭스가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 매트릭스는 복합 매트릭스로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화를 방지한다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스에 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 산화의 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다. 다른 경우들에서, 복합 매트릭스내 Tq와 조합하는 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 고용체 상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 고용체를 형성한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 매트릭스는 제1 화학식 (W1-xMxXy)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 매트릭스는 제1 화학식 (W1-xMxB4)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 매트릭스는 제1 화학식 (WB4)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 1 내지 약 70 GPa의 경도를 갖는다. 일부 경우들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 1 내지 약 60 GPa, 약 1 내지 약 50 GPa, 약 1 내지 약 40 GPa, 약 1 내지 약 30GPa, 약 5 내지 약 70 GPa, 약 5 내지 약 60 GPa, 약 5 내지 약 50 GPa, 약 5 내지 약 40 GPa, 약 5 내지 약 30 GPa, 10 내지 약 70 GPa의 경도를 갖는다. 일부 경우들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 10 내지 약 60 GPa, 약 10 내지 약 50 GPa, 약 10 내지 약 40 GPa, 약 10 내지 약 30GPa, 약 20 내지 약 70 GPa, 약 20 내지 약 60 GPa, 약 20 내지 약 50 GPa, 약 20 내지 약 40 GPa, 약 20 내지 약 30 GPa, 약 30 내지 약 70 GPa, 약 30 내지 약 60 GPa, 약 30 내지 약 50 GPa, 약 30 내지 약 45 GPa, 약 30 내지 약 40 GPa, 약 30 내지 약 35 GPa, 약 35 내지 약 70 GPa, 약 35 내지 약 60 GPa, 약 35 내지 약 50 GPa, 약 35 내지 약 40 GPa, 약 40 내지 약 70 GPa, 약 40 내지 약 60 GPa, 약 40 내지 약 50 GPa, 약 45 내지 약 60 GPa 또는 약 45 내지 약 50 GPa의 경도를 갖는다. 일부 경우들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 30 내지 약 50 GPa, 약 30 내지 약 45 GPa, 약 30 내지 약 40 GPa, 약 30 내지 약 35 GPa, 약 35 내지 약 50 GPa, 약 35 내지 약 40 GPa, 약 40 내지 약 50 GPa 또는 약 45 내지 약 50 GPa의 경도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 적어도 약 10 GPa, 15 GPa, 20 GPa, 25 GPa, 30 GPa, 35 GPa, 40 GPa, 45 GPa, 50 GPa, 55 GPa, 또는 약 60 GPa의 경도를 갖거나; 대안적으로 또는 조합하여, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 GPa, 15 GPa, 20 GPa, 25 GPa, 30 GPa, 35 GPa, 40 GPa, 45 GPa, 50 GPa, 55 GPa, 60 GPa, 또는 약 70 GPa이하의 경도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 1 GPa, 약 2 GPa, 약 3 GPa, 약 4 GPa, 약 5 GPa, 약 6 GPa, 약 7 GPa, 약 8 GPa, 약 9 GPa, 약 10 GPa, 약 15 GPa, 약 20 GPa, 약 25 GPa, 약 30 GPa, 약 31 GPa, 약 32 GPa, 약 33 GPa, 약 34 GPa, 약 35 GPa, 약 36 GPa, 약 37 GPa, 약 38 GPa, 약 39 GPa, 약 40 GPa, 약 41 GPa, 약 42 GPa, 약 43 GPa, 약 44 GPa, 약 45 GPa, 약 46 GPa, 약 47 GPa, 약 48 GPa, 약 49 GPa, 약 50 GPa, 약 51 GPa, 약 52 GPa, 약 53 GPa, 약 54 GPa, 약 55 GPa, 약 56 GPa, 약 57 GPa, 약 58 GPa, 약 59 GPa, 약 60 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 1 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 2 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 3 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 4 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 5 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 6 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 7 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 8 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 9 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 10 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 15 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 20 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 25 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 30 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 31 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 32 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 33 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 34 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 35 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 36 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 37 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 38 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 39 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 40 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 41 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 42 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 43 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 44 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 45 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 46 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 47 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 48 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 49 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 50 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 51 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 52 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 53 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 54 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 55 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 56 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 57 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 58 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 59 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 60 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 330 GPa 내지 약 350 GPa의 체적 탄성률(bulk modulus)을 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 1 내지 약 25 MPa m1/2 의 파괴 인성(fracture toughness)을 갖는다. 일부 경우들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 1 내지 약 20 MPa m1/2, 약 1 내지 약 19 MPa m1/2, 약 1 내지 약 18 MPa m1/2, 약 1 내지 약 17 MPa m1/2, 약 1 내지 약 16 MPa m1/2, 약 1 내지 약 15MPa m1/2, 약 1 내지 약 14MPa m1/2, 약 1 내지 약 13MPa m1/2, 약 1 내지 약 12MPa m1/2, 약 1 내지 약 11MPa m1/2, 약 1 내지 약 10MPa m1/2, 약 1 내지 약 5MPa m1/2, 약 2 내지 약 20MPa m1/2, 약 3 내지 약 20MPa m1/2, 약 4 내지 약 20MPa m1/2, 약 5 내지 약 20MPa m1/2, 약 5 내지 약 15MPa m1/2, 또는 약 5 내지 약 10MPa m1/2 의 파괴 인성을 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 1 MPa m1/2, 약 2 MPa m1/2, 약 3 MPa m1/2, 약 4 MPa m1/2, 약 5 MPa m1/2, 약 6 MPa m1/2, 약 7 MPa m1/2, 약 8 MPa m1/2, 약 9 MPa m1/2, 약 10 MPa m1/2, 약 11 MPa m1/2, 약 12 MPa m1/2Pa, 약 13 MPa m1/2, 약 14 MPa m1/2, 약 15 MPa m1/2, 약 16 MPa m1/2, 약 17 MPa m1/2, 약 18 MPa m1/2, 약 19 MPa m1/2, 약 20 MPa m1/2, 약 25 MPa m1/2, 또는 약 30 MPa m1/2 의 파괴 인성을 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 적어도 약 1 MPa m1/2, 약 2 MPa m1/2, 약 3 MPa m1/2, 약 4 MPa m1/2, 약 5 MPa m1/2, 약 6 MPa m1/2, 약 7 MPa m1/2, 약 8 MPa m1/2, 약 9 MPa m1/2, 약 10 MPa m1/2, 약 11 MPa m1/2, 약 12 MPa m1/2Pa, 약 13 MPa m1/2, 약 14 MPa m1/2, 약 15 MPa m1/2, 약 16 MPa m1/2, 약 17 MPa m1/2, 약 18 MPa m1/2, 약 19 MPa m1/2, 약 20 MPa m1/2, 약 25 MPa m1/2, 또는 약 30 MPa m1/2 의 파괴 인성을 갖거나; 대안적으로 또는 조합하여, 복합 매트릭스는 약 1 MPa m1/2, 약 2 MPa m1/2, 약 3 MPa m1/2, 약 4 MPa m1/2, 약 5 MPa m1/2, 약 6 MPa m1/2, 약 7 MPa m1/2, 약 8 MPa m1/2, 약 9 MPa m1/2, 약 10 MPa m1/2, 약 11 MPa m1/2, 약 12 MPa m1/2Pa, 약 13 MPa m1/2, 약 14 MPa m1/2, 약 15 MPa m1/2, 약 16 MPa m1/2, 약 17 MPa m1/2, 약 18 MPa m1/2, 약 19 MPa m1/2, 약 20 MPa m1/2, 약 25 MPa m1/2, 또는 약 30 MPa m1/2 이하의 파괴 인성을 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 0.1 내지 약 5.0GPa 의 횡파단 강도(transverse rupture strength)를 갖는다. 일부 경우들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 0.1 내지 약 5.0GPa, 약 0.2 내지 약 4.9GPa, 약 0.3 내지 약 4.8GPa, 약 0.4 내지 약 4.7GPa, 약 0.5 내지 약 4.6GPa, 약 0.5 내지 약 4.5GPa, 약 0.6 내지 약 4.4GPa, 약 0.7 내지 약 4.3GPa, 약 0.8 내지 약 4.2GPa, 약 0.9 내지 약 4.1GPa, 약 0.9 내지 약 4.0GPa, 약 0.9 내지 약 3.9 GPa, 약 0.9 내지 약 3.8 GPa, 약 0.9 내지 약 3.7 GPa, 약 0.9 내지 약 3.6 GPa, 약 0.5 내지 약 3.8 GPa, 약 0.4 내지 약 3.3 GPa, 약 0.2 내지 약 3.1 GPa, 약 0.9 내지 약 3.0 GPa, 약 0.9 내지 약 2.9 GPa, 약 0.9 내지 약 2.8 GPa, 약 0.9 내지 약 2.7GPa, 약 0.9 내지 약 2.6 GPa, 약 0.9 내지 약 2.5 GPa, 약 0.9 내지 약 2.4 GPa, 약 0.9 내지 약 2.3 GPa, 약 0.9 내지 약 2.2 GPa, 약 0.9 내지 약 2.1 GPa, 약 0.9 내지 약 2.0 GPa, 약 1.0 내지 약 1.9 GPa, 약 1.1 내지 약 1.8 GPa, 약 1.2 내지 약 1.7 GPa, 약 1.3 내지 약 1.6 GPa, 약 1.0 내지 약 1.5 GPa, 약 0.5 내지 약 2.0 GPa, 약 1.0 내지 약 3.0 GPa, 또는 약 1.0 내지 약 2.5 GPa 의 횡파단 강도를 갖는다,
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 0.1 GPa, 약 0.2 GPa, 약 0.3 GPa, 약 0.4 GPa, 약 0.5 GPa, 약 0.6 GPa, 약 0.7 GPa, 약 0.8 GPa, 약 0.9 GPa, 약 1.0 GPa, 약 1.1 GPa, 약 1.2 GPa, 약 1.3 GPa, 약 1.4 GPa, 약 1.5 GPa, 약 1.6 GPa, 약 1.7 GPa, 약 1.8 GPa, 약 1.9 GPa, 약 2.0 GPa, 약 2.1 GPa, 약 2.2 GPa, 약 2.3 GPa, 약 2.4 GPa, 약 2.5 GPa, 약 2.6 GPa, 약 2.7 GPa, 약 2.8 GPa, 약 2.9 GPa, 약 3.0 GPa, 3.1 GPa, 약 3.2 GPa, 약 3.3 GPa, 약 3.4 GPa, 약 3.5 GPa, 약 3.6 GPa, 약 3.7 GPa, 약 3.8 GPa, 약 3.9 GPa, 약 4.0 GPa,4.1 GPa, 약 4.2 GPa, 약 4.3 GPa, 약 4.4 GPa, 약 4.5 GPa, 약 4.6 GPa, 약 4.7 GPa, 약 4.8 GPa, 약 4.9 GPa, 또는 약 5.0 GPa 의 횡파단 강도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 적어도 약 0.1 GPa, 약 0.2 GPa, 약 0.3 GPa, 약 0.4 GPa, 약 0.5 GPa, 약 0.6 GPa, 약 0.7 GPa, 약 0.8 GPa, 약 0.9 GPa, 약 1.0 GPa, 약 1.1 GPa, 약 1.2 GPa, 약 1.3 GPa, 약 1.4 GPa, 약 1.5 GPa, 약 1.6 GPa, 약 1.7 GPa, 약 1.8 GPa, 약 1.9 GPa, 약 2.0 GPa, 약 2.1 GPa, 약 2.2 GPa, 약 2.3 GPa, 약 2.4 GPa, 약 2.5 GPa, 약 2.6 GPa, 약 2.7 GPa, 약 2.8 GPa, 약 2.9 GPa, 약 3.0 GPa, 3.1 GPa, 약 3.2 GPa, 약 3.3 GPa, 약 3.4 GPa, 약 3.5 GPa, 약 3.6 GPa, 약 3.7 GPa, 약 3.8 GPa, 약 3.9 GPa, 약 4.0 GPa, 4.1 GPa, 약 4.2 GPa, 약 4.3 GPa, 약 4.4 GPa, 약 4.5 GPa, 약 4.6 GPa, 약 4.7 GPa, 약 4.8 GPa, 약 4.9 GPa, 또는 약 5.0 GPa 의 횡파단 강도를 갖거나; 대안적으로 또는 조합하여, 복합 매트릭스는 약 0.1 GPa, 약 0.2 GPa, 약 0.3 GPa, 약 0.4 GPa, 약 0.5 GPa, 약 0.6 GPa, 약 0.7 GPa, 약 0.8 GPa, 약 0.9 GPa, 약 1.0 GPa, 약 1.1 GPa, 약 1.2 GPa, 약 1.3 GPa, 약 1.4 GPa, 약 1.5 GPa, 약 1.6 GPa, 약 1.7 GPa, 약 1.8 GPa, 약 1.9 GPa, 약 2.0 GPa, 약 2.1 GPa, 약 2.2 GPa, 약 2.3 GPa, 약 2.4 GPa, 약 2.5 GPa, 약 2.6 GPa, 약 2.7 GPa, 약 2.8 GPa, 약 2.9 GPa, 약 3.0 GPa, 3.1 GPa, 약 3.2 GPa, 약 3.3 GPa, 약 3.4 GPa, 약 3.5 GPa, 약 3.6 GPa, 약 3.7 GPa, 약 3.8 GPa, 약 3.9 GPa, 약 4.0 GPa,4.1 GPa, 약 4.2 GPa, 약 4.3 GPa, 약 4.4 GPa, 약 4.5 GPa, 약 4.6 GPa, 약 4.7 GPa, 약 4.8 GPa, 약 4.9 GPa, 또는 약 5.0 GPa이하의 횡파단 강도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 20μm 이하의 결정 입도(grain size)를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의, 약 12μm 이하의, 약 10μm 이하의, 약 8μm 이하의, 약 5μm 이하의, 약 2μm 이하의 또는 약 1μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 12μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 10μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 9μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 8μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 7μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 6μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 5μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 4μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 3μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 2μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 1μm 이하의 결정 입도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 적어도 약 1μm, 2μm, 3μm, 4μm, 5μm, 6μm, 7μm, 8μm, 9μm, 10μm, 11μm, 12μm, 13μm, 14μm, 15μm, 16μm, 17μm, 18μm, 19μm, 또는 약 20μm의 결정 입도를 갖거나; 대안적으로 또는 조합하여, 복합 매트릭스는 약 1μm, 2μm, 3μm, 4μm, 5μm, 6μm, 7μm, 8μm, 9μm, 10μm, 11μm, 12μm, 13μm, 14μm, 15μm, 16μm, 17μm, 18μm, 19μm, 또는 약 20μm이하의 결정 입도를 갖는다.
일부 경우들에서, 결정 입도는 평균 결정 입도이다. 일부 경우들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 20μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의, 약 12μm 이하의, 약 10μm 이하의, 약 8μm 이하의, 약 5μm 이하의, 약 2μm 이하의 또는 약 1μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 12μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 10μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 9μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 8μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 7μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 6μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 5μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 4μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 3μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 2μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 1μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 적어도 약 1μm, 2μm, 3μm, 4μm, 5μm, 6μm, 7μm, 8μm, 9μm, 10μm, 11μm, 12μm, 13μm, 14μm, 15μm, 16μm, 17μm, 18μm, 19μm, 또는 약 20μm의 평균 결정 입도를 갖거나; 대안적으로 또는 조합하여, 복합 매트릭스는 약 1μm, 2μm, 3μm, 4μm, 5μm, 6μm, 7μm, 8μm, 9μm, 10μm, 11μm, 12μm, 13μm, 14μm, 15μm, 16μm, 17μm, 18μm, 19μm, 또는 약 20μm이하의 평균 결정 입도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 고밀화된 복합 매트릭스이다. 일부 경우들에서, 고밀화된 복합 매트릭스는 제1 화학식 (W1-xMxXy)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다. 일부 경우들에서, 고밀화된 복합 매트릭스는 제1 화학식 (W1-xMxB4)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다. 일부 경우들에서, 고밀화된 복합 매트릭스는 제1 화학식 (WB4)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는:
d) 화학식 (W1-xMxXy)n
여기서,
W는 텅스텐 (W)이고;
X는 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
e) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
f) 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함하고,
여기서,
X'는 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M'은 하프늄 (Hf), 지르코늄(Zr), 및 이트륨 (Y) 중 적어도 하나이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, q 및 n의 합은 1이고;
여기서, 상기 제2 화학식은 보호 코팅으로서 작용하는 a) 및 b)를 포함하는 조성물의 에지의 일부 또는 전부를 아우른다.
일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M, X, x, y, n, 및 p는 상기에서 설명된 것이다. 일부 실시예들에서, M'은 Hf, Zr 및 Y 중 하나이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Hf이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Zr이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Y이다. 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M'는 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M'는 Zr 및 Y를 포함한다. 또 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M' 는 Hf, Zr, 및 Y를 포함한다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB 및 HfB2의 조합이다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB 및 ZrB2의 조합이다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6 이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB12 이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB4의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다.
일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999이다. 일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999, 0.005 내지 0.999,0.01 내지 0.999,0.05 내지 0.999,0.1 내지 0.999, 0.15 내지 0.999, 0.2 내지 0.999, 0.25 내지 0.999, 0.35 내지 0.999, 0.4 내지 0.999, 0.5 내지 0.999, 0.6 내지 0.999, 0.7 내지 0.999, 0.8 내지 0.999, 0.001 내지 0.99, 0.005 내지 0.99,0.01 내지 0.99,0.05 내지 0.99,0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99,0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75 내지 0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8 내지 0.9이다.
일부 실시예들에서, q는 약 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, 또는 약 0.999이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.001이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.005이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.999이다.
일부 경우들에서, 본 출원에서 사용되는, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화에 내성이 있다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화 방지 특성을 갖는다. 예를 들어, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화율을 감소시킨다. 대안적인 예에서, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화를 방지한다. 일부 경우들에서, 복합 재료내 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합은 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체 상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체를 형성한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxXy)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (WB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다.
복합 매트릭스―텅스텐 테트라보라이드 (W1-xMxB4)
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n
여기서,
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr 및 Y중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn 및 Cr중 적어도 하나를 포함한다. 때때로, M은 Ta, Mn 및 Cr중 적어도 하나를 포함한다. 다른 때에, M은 Hf, Zr, 및 Y중 적어도 하나를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Re를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ta를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Mn를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Cr를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Hf를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Zr를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Y를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ti를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 V를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Co를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ni를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Cu를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Zn를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Nb를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Mo를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ru를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Os를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ir를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Li를 포함한다.
일부 경우들에서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al)에서 선택된 두개 이상의 원소들을 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Mn 또는 Cr에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Hf 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru, Re, Os, Ir, Li, Ta, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Zr 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Y 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Zr 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다.
일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr, Y, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 에서 선택된다. 일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 에서 선택된다. 때때로, M은 Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 에서 선택된다. M은 Re일 수 있다. 다른 때에, M은 Hf, Zr, 및 Y 에서 선택된다. M은 Ta일 수 있다. M은 Mn일 수 있다. M은 Cr일 수 있다. M은 Ta 및 Mn일 수 있다. M은 Ta 및 Cr일 수 있다. M은 Hf일 수 있다. M은 Zr일 수 있다. M은 Y일 수 있다. M은 Ti일 수 있다. M은 V일 수 있다. M은 Co일 수 있다. M은 Ni일 수 있다. M은 Cu일 수 있다. M은 Zn일 수 있다. M은 Nb일 수 있다. M은 Mo일 수 있다. M은 Ru일 수 있다. M은 Os일 수 있다. M은 Ir일 수 있다. M은 Li일 수 있다.
일부 실시예들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.999 내의 값을 갖는다. 일부 실시예들에서, x는 포괄하여 범위 0.005 내지 0.99, 0.01 내지 0.95, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.001 내지 0.6, 0.005 내지 0.6, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.4 내지 0.6, 0.001 내지 0.55, 0.005 내지 0.55, 0.01 내지 0.55, 0.05 내지 0.55, 0.1 내지 0.55, 0.2 내지 0.55, 0.3 내지 0.55, 0.4 내지 0.55, 0.45 내지 0.55, 0.001 내지 0.5, 0.005 내지 0.5, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.3 내지 0.5, 0.4 내지 0.5, 0.5 내지 0.55, 0.45 내지 0.5, 0.001 내지 0.4, 0.005 내지 0.4, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.001 내지 0.3, 0.005 내지 0.3, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.001 내지 0.2, 0.005 내지 0.2, 0.01 내지 0.2, 0.05 내지 0.2, 또는 0.1 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.9 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.6, 0.005 내지 0.6, 0.001 내지 0.4, 또는 0.001 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.5 내의 값을 갖는다.
일부 경우들에서, x는 적어도 약 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 또는 약 0.999이거나; 대안적으로 또는 조합하여, x는 약 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 또는 약 0.999이하이다. 일부 실시예들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.999보다 작다. 일부 실시예들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.9보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.2보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.2보다 작다.
일부 경우들에서, x는 약 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 또는 약 0.999의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.001의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.005의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.01의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.05의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.1의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.15의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.2의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.3의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.4의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.41의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.42의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.43의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.44의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.45의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.46의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.47의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.48의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.49의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.5의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.51의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.52의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.53의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.54의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.55의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.56의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.57의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.58의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.59의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.6의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.7의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.8의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.9의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.99의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 적어도 약 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 또는 약 0.999의 값을 갖거나; 대안적으로 또는 조합하여, x는 약 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 또는 약 0.999이하의 값을 갖는다.
일부 실시예들에서, M은 Re 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Re 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Re 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Re 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Re 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Re 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.1보다 작다.
일부 실시예들에서, M은 Ta 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.1보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 이고, x는 약 0.02이다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 이고, x는 약 0.04보다 작다.
일부 실시예들에서, M은 Mn 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Mn 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Mn 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Mn 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Mn 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Mn 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.1보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Mn 이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다.
일부 실시예들에서, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Cr 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Cr 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Cr 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Cr 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Cr 이고, x는 적어도 0.001이고, 0.1보다 작다. 일부 실시예들에서, M은 Cr 이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다.
일부 실시예들에서, M은 Ta 및 Mn을 포함한다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 및 Mn이다. 일부 실시예들에서, M은 Ta 및 Mn을 포함하고, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 W0.94Ta0.02Mn0.04B4를 포함한다.
일부 경우들에서, M은 Ta 및 Cr를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Cr이다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Cr을 포함하고, 및 x는 적어도 0.001이고 0.6보다 작다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 W0.93Ta0.02Cr0.05B4를 포함한다.
일부 경우들에서, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.01이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.05이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.1이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.15이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.2이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.25이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.3이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.35이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.4이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.45이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 적어도 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이거나; 대안적으로 또는 조합하여, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이하이다.
일부 실시예들에서, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 WC0.99, WC1, WC1.01, WC1.02, WC1.03, WC1.04 또는 WC1.05를 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다.
일부 실시예들에서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, p는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, p는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, p는 약 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, 또는 0.99이하이다.
일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 때때로, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 그룹 4 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 5족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 6족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 7족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 9족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 10족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 11족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 12족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 13족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 14족 원소를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe, Ni, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Al, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Cu를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ni를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Fe을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Si를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Al를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ti를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 때때로, 합금 T는 Cu를 포함하고, 옵션으로 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, 또는 Ta 중 하나 이상과 조합된다. 일부 경우들에서, 합금 T는 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, Ta, 또는 임의의 이들의 조합들을 포함한다. 이런 합금에서, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.% 내지 약 60 wt.%일 수 있거나, 또는 약 50 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Cu의 중량 퍼센티지는 적어도 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이하이다. Co의 중량 퍼센티지는 약 10-20 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Co의 중량 퍼센티지는 적어도 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이하이다. Sn의 중량 퍼센티지는 7 wt.%보다 작을 수 있거나, 최대 7 wt.%일 수 있거나 또는 약 5 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Sn의 중량 퍼센티지는 적어도 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Sn의 중량 퍼센티지는 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이하이다. Ni의 중량 퍼센티지는 약 5-15 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Ni의 중량 퍼센티지는 적어도 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Ni의 중량 퍼센티지는 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이하이다. W의 중량 퍼센티지는 약 15 wt.%일 수 있다.
일부 실시예들에서, q는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, q는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, q는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, q 는 약 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, 또는 0.99이하이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n를 포함하고, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq를 포함하고, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n
여기서,
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함하고,
여기서,
X'은 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M'은 Hf, Zr, 및 Y 중 적어도 하나이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이고;
여기서, 상기 제2 화학식은 보호 코팅으로서 작용하는 a) 및 b)를 포함하는 조성물의 에지의 일부 또는 전부를 아우른다.
일부 실시예들에서 M, x, n, 및 p 는 상기에서 설명된 대로 이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이다. 일부 실시예들에서, M'은 Hf, Zr 및 Y 중 하나이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Hf이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Zr이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Y이다. 다른 실시예들에서, X'는 B이고, M'는 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M'는 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M'는 Zr 및 Y를 포함한다. 또 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M'는 Hf, Zr, 및 Y를 포함한다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB 및 HfB2조합이다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB 및 ZrB2 조합이다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB12이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB4의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다.
일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999이다. 일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999, 0.005 내지 0.999,0.01 내지 0.999,0.05 내지 0.999,0.1 내지 0.999, 0.15 내지 0.999, 0.2 내지 0.999, 0.25 내지 0.999, 0.35 내지 0.999, 0.4 내지 0.999, 0.5 내지 0.999, 0.6 내지 0.999, 0.7 내지 0.999, 0.8 내지 0.999, 0.001 내지 0.99, 0.005 내지 0.99,0.01 내지 0.99,0.05 내지 0.99,0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99,0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75 내지 0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8 내지 0.9이다.
일부 실시예들에서, q는 약 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, 또는 약 0.999이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.001이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.005이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.999이다.
일부 경우들에서, 본 출원에서 사용되는, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화에 내성이 있다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화 방지 특성을 갖는다. 예를 들어, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화율을 감소시킨다. 대안적인 예에서, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화를 방지한다. 일부 경우들에서, 복합 재료내 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합은 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체 상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체를 형성한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxXy)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (WB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다.
복합 매트릭스―텅스텐 테트라보라이드 (WB 4 )
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 WC0.99, WC1, WC1.01, WC1.02, WC1.03, WC1.04 또는 WC1.05를 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다.
일부 실시예들에서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, p 는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, p는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, p는 약 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, 또는 0.99이하이다.
일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 때때로, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 5 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 6 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 7 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 9 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 10 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 11 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 12 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 13 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 14 족 원소를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe, Ni, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Al, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Cu를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ni를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Fe을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Si를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Al를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ti를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 때때로, 합금 T는 Cu를 포함하고, 옵션으로 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, 또는 Ta 중 하나 이상과 조합한다. 일부 경우들에서, 합금 T는 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, Ta, 또는 임의의 이들의 조합들을 포함한다. 이런 합금에서, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.% 내지 약 60 wt.%일 수 있거나, 또는 약 50 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Cu의 중량 퍼센티지는 적어도 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이하이다. Co의 중량 퍼센티지는 약 10-20 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Co의 중량 퍼센티지는 적어도 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이하이다. Sn의 중량 퍼센티지는 7 wt.%미만일 수 있거나, 최대 7 wt.% 일 수 있거나 또는 약 5 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Sn의 중량 퍼센티지는 적어도 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Sn의 중량 퍼센티지는 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이하이다. Ni의 중량 퍼센티지는 약 5-15 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Ni의 중량 퍼센티지는 적어도 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Ni의 중량 퍼센티지는 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이하이다. W의 중량 퍼센티지는 약 15 wt.%일 수 있다.
일부 실시예들에서, q는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, q 는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, q는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, q는 약 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, 또는 0.99이하이다.
일부 경우들에서, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.01이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.05이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.1이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.15이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.2이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.25이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.3이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.35이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.4이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.45이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 적어도 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이거나; 대안적으로 또는 조합하여, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이하이다.
일부 경우들에서, 본 출원에서 사용되는, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Cuq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Niq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Coq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Feq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Siq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Alq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는: (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tiq;를 포함하고, 여기서, q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 텅스텐 테트라보라이드 (WB4)n
여기서,
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함하고,
여기서,
X'은 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M'은 Hf, Zr, 및 Y 중 적어도 하나이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이고;
여기서, 상기 제2 화학식은 보호 코팅으로서 작용하는 a) 및 b)를 포함하는 조성물의 에지의 일부 또는 전부를 아우른다.
일부 실시예들에서, X' 는 B이고, n 및 p은 상기에서 설명된 대로 이다. 일부 실시예들에서, M'은 Hf, Zr 및 Y 중 하나이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Hf이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Zr이다. 일부 실시예들에서, X' 는 B이고, M'은 Y이다. 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M' 은 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M' 은 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M' 은 Zr 및 Y를 포함한다. 또 다른 실시예들에서, X' 는 B이고, M' 은 Hf, Zr, 및 Y를 포함한다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB 및 HfB2의 조합이다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB 및 ZrB2 의 조합이다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB12이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB4의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다.
일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999이다. 일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999, 0.005 내지 0.999,0.01 내지 0.999,0.05 내지 0.999,0.1 내지 0.999, 0.15 내지 0.999, 0.2 내지 0.999, 0.25 내지 0.999, 0.35 내지 0.999, 0.4 내지 0.999, 0.5 내지 0.999, 0.6 내지 0.999, 0.7 내지 0.999, 0.8 내지 0.999, 0.001 내지 0.99, 0.005 내지 0.99,0.01 내지 0.99,0.05 내지 0.99,0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99,0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75 내지 0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8 내지 0.9이다.
일부 실시예들에서, q는 약 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, 또는 약 0.999이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.001이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.005이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.999이다.
일부 경우들에서, 본 출원에서 사용되는, q 및 n 은 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화에 내성이 있다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화 방지 특성을 갖는다. 예를 들어, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화율을 감소시킨다. 대안적인 예에서, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화를 방지한다. 일부 경우들에서, 복합 재료 내 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합은 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체 상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체를 형성한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxXy)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (WB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다.
베릴륨을 포함하는 텅스텐계 복합 매트릭스
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxBey)n
여기서,
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq:를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr 및 Y 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예들에서, M 은 Re, Ta, Mn 및 Cr 중 적어도 하나를 포함한다. 때때로, M은 Ta, Mn 및 Cr 중 적어도 하나를 포함한다. 다른 때에, M은 Hf, Zr, 및 Y 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Re를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ta를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Mn를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Cr를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Hf를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Zr를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Y를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ti를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 V를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Co를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ni를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Cu를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Zn를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Nb를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Mo를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ru를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Os를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ir를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Li를 포함한다.
일부 경우들에서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al)에서 선택된 두개 이상의 원소들을 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Mn 또는 Cr에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Hf 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru,Re, Os, Ir, Li, Ta, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Zr 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M 은 Y 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Zr 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다.
일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr, Y, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. 일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. 때때로, M은 Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. M은 Re일 수 있다. 다른 때에, M은 Hf, Zr, 및 Y에서 선택된다. M은 Ta일 수 있다. M은 Mn일 수 있다. M은 Cr일 수 있다. M은 Ta 및 Mn일 수 있다. M은 Ta 및 Cr일 수 있다. M은 Hf일 수 있다. M은 Zr일 수 있다. M은 Y일 수 있다. M은 Ti일 수 있다. M은 V일 수 있다. M은 Co일 수 있다. M은 Ni일 수 있다. M은 Cu일 수 있다. M은 Zn일 수 있다. M은 Nb일 수 있다. M은 Mo일 수 있다. M은 Ru일 수 있다. M은 Os일 수 있다. M은 Ir일 수 있다. M은 Li일 수 있다.
일부 실시예들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.999 내의 값을 갖는다. 일부 실시예들에서, x는 포괄하여 범위 0.005 내지 0.99, 0.01 내지 0.95, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.001 내지 0.6, 0.005 내지 0.6, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.4 내지 0.6, 0.001 내지 0.55, 0.005 내지 0.55, 0.01 내지 0.55, 0.05 내지 0.55, 0.1 내지 0.55, 0.2 내지 0.55, 0.3 내지 0.55, 0.4 내지 0.55, 0.45 내지 0.55, 0.001 내지 0.5, 0.005 내지 0.5, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.3 내지 0.5, 0.4 내지 0.5, 0.5 내지 0.55, 0.45 내지 0.5, 0.001 내지 0.4, 0.005 내지 0.4, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.001 내지 0.3, 0.005 내지 0.3, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.001 내지 0.2, 0.005 내지 0.2, 0.01 내지 0.2, 0.05 내지 0.2, 또는 0.1 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.9 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.6, 0.005 내지 0.6, 0.001 내지 0.4, 또는 0.001 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.5 내의 값을 갖는다.
일부 경우들에서, x는 적어도 약 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 또는 약 0.999이거나; 대안적으로 또는 조합하여, x는 약 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 또는 약 0.999이하이다. 일부 실시예들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.999보다 작다. 일부 실시예들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.9보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.2보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.2보다 작다.
일부 경우들에서, x는 약 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 또는 약 0.999의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.001의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.005의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.01의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.05의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.1의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.15의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.2의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.3의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.4의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.41의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.42의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.43의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.44의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.45의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.46의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.47의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.48의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.49의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.5의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.51의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.52의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.53의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.54의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.55의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.56의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.57의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.58의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.59의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.6의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.7의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.8의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.9의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.99의 값을 갖는다.
일부 실시예들에서, y는 적어도 2, 4, 6, 또는 12이다. 일부 경우들에서, y는 적어도 2이다. 일부 경우들에서, y는 적어도 4이다. 일부 경우들에서, y는 적어도 6이다. 일부 경우들에서 y는 적어도 12이다. 일부 경우들에서, y는 2, 4, 6, 또는 12이하이다. 일부 경우들에서, y는 2이하이다. 일부 경우들에서, y는 4이하이다. 일부 경우들에서, y는 6이하이다. 일부 경우들에서, y는 12이하이다.
일부 경우들에서, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.01이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.05이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.1이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.15이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.2이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.25이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.3이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.35이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.4이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.45이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 적어도 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이거나; 대안적으로 또는 조합하여, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이하이다.
일부 실시예들에서, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 WC0.99, WC1, WC1.01, WC1.02, WC1.03, WC1.04 또는 WC1.05를 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다.
일부 실시예들에서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, p는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, p는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, p는 약 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, 또는 0.99이하이다.
제2 화학식 Tq에서의 T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금일 수 있다. 때때로, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 5 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 6 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 7 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 9 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 10 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 11 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 12 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 13 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 14 족 원소를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe, Ni, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Al, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Cu를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ni를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Fe을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Si를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Al을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ti를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 때때로, 합금 T 는 Cu를 포함하고, 옵션으로 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, 또는 Ta 중 하나 이상과 조합된다. 일부 경우들에서, 합금 T는 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, Ta, 또는 임의의 이들의 조합들을 포함한다. 이런 합금에서, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.% 내지 약 60 wt.%일 수 있거나, 또는 약 50 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Cu의 중량 퍼센티지는 적어도 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이하이다. Co의 중량 퍼센티지는 약 10-20 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Co의 중량 퍼센티지는 적어도 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이하이다. Sn의 중량 퍼센티지는 7 wt.%미만일 수 있거나, 최대 7 wt.%일 수 있거나 또는 약 5 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Sn의 중량 퍼센티지는 적어도 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Sn의 중량 퍼센티지는 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이하이다. Ni의 중량 퍼센티지는 약 5-15 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Ni의 중량 퍼센티지는 적어도 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Ni의 중량 퍼센티지는 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이하이다. W의 중량 퍼센티지는 약 15 wt.%일 수 있다.
일부 실시예들에서, q는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, q는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, q는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, q는 약 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, 또는 0.99이하이다.
일부 경우들에서, 본 출원에서 사용되는, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 산화에 내성이 있다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 산화 방지 특성을 갖는다. 예를 들어, 복합 매트릭스가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 매트릭스는 복합 매트릭스로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화율을 감소시킨다. 대안적인 예에서, 복합 매트릭스가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 매트릭스는 복합 매트릭스로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화를 방지한다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스내 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다. 다른 경우들에서, 복합 매트릭스내 Tq와 조합되는 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 고용체 상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 고용체를 형성한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 매트릭스는 제1 화학식 (W1-xMxBey)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다.
일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 내지 약 70 GPa의 경도를 갖는다. 일부 경우들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 내지 약 60 GPa, 약 10 내지 약 50 GPa, 약 10 내지 약 40 GPa, 약 10 내지 약 30GPa, 약 20 내지 약 70 GPa, 약 20 내지 약 60 GPa, 약 20 내지 약 50 GPa, 약 20 내지 약 40 GPa, 약 20 내지 약 30 GPa, 약 30 내지 약 70 GPa, 약 30 내지 약 60 GPa, 약 30 내지 약 50 GPa, 약 30 내지 약 45 GPa, 약 30 내지 약 40 GPa, 약 30 내지 약 35 GPa, 약 35 내지 약 70 GPa, 약 35 내지 약 60 GPa, 약 35 내지 약 50 GPa, 약 35 내지 약 40 GPa, 약 40 내지 약 70 GPa, 약 40 내지 약 60 GPa, 약 40 내지 약 50 GPa, 약 45 내지 약 60 GPa 또는 약 45 내지 약 50 GPa의 경도를 갖는다. 일부 경우들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 30 내지 약 50 GPa, 약 30 내지 약 45 GPa, 약 30 내지 약 40 GPa, 약 30 내지 약 35 GPa, 약 35 내지 약 50 GPa, 약 35 내지 약 40 GPa, 약 40 내지 약 50 GPa 또는 약 45 내지 약 50 GPa의 경도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 적어도 약 10 GPa, 15 GPa, 20 GPa, 25 GPa, 30 GPa, 35 GPa, 40 GPa, 45 GPa, 50 GPa, 55 GPa, 또는 약 60 GPa의 경도를 갖거나; 대안적으로 또는 조합하여, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 GPa, 15 GPa, 20 GPa, 25 GPa, 30 GPa, 35 GPa, 40 GPa, 45 GPa, 50 GPa, 55 GPa, 60 GPa, 또는 약 70 GPa이하의 경도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 GPa, 약 15 GPa, 약 20 GPa, 약 25 GPa, 약 30 GPa, 약 31 GPa, 약 32 GPa, 약 33 GPa, 약 34 GPa, 약 35 GPa, 약 36 GPa, 약 37 GPa, 약 38 GPa, 약 39 GPa, 약 40 GPa, 약 41 GPa, 약 42 GPa, 약 43 GPa, 약 44 GPa, 약 45 GPa, 약 46 GPa, 약 47 GPa, 약 48 GPa, 약 49 GPa, 약 50 GPa, 약 51 GPa, 약 52 GPa, 약 53 GPa, 약 54 GPa, 약 55 GPa, 약 56 GPa, 약 57 GPa, 약 58 GPa, 약 59 GPa, 약 60 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 15 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 20 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 25 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 30 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 31 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 32 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 33 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 34 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 35 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 36 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 37 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 38 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 39 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 40 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 41 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 42 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 43 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 44 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 45 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 46 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 47 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 48 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 49 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 50 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 51 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 52 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 53 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 54 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 55 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 56 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 57 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 58 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 59 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 60 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 330 GPa 내지 약 350 GPa의 체적 탄성률을 갖는다.
일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 20μm 이하의 결정 입도(grain size)를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의, 약 12μm 이하의, 약 10μm 이하의, 약 8μm 이하의, 약 5μm 이하의, 약 2μm 이하의 또는 약 1μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 12μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 10μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 9μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 8μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 7μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 6μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 5μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 4μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 3μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 2μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 1μm 이하의 결정 입도를 갖는다.
일부 경우들에서, 결정 입도는 평균 결정 입도이다. 일부 경우들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 약 20μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스 약 15μm 이하의, 약 12μm 이하의, 약 10μm 이하의, 약 8μm 이하의, 약 5μm 이하의, 약 2μm 이하의 또는 약 1μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 12μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 10μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 9μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 8μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 7μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 6μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 5μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 4μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 3μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 2μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 1μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 베릴륨을 포함하는 복합 매트릭스는 고밀화된 복합 매트릭스이다. 일부 경우들에서, 고밀화된 복합 매트릭스는 제1 화학식 (W1-xMxBey)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxBey)n
여기서,
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함하고,
여기서,
X'은 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M'은 Hf, Zr, 및 Y 중 적어도 하나이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이고;
여기서, 상기 제2 화학식은 보호 코팅으로서 작용하는 a) 및 b)를 포함하는 조성물의 에지의 일부 또는 전부를 아우른다.
일부 실시예들에서, X'은 B이고, M, x, y, n, 및 p는 상기에서 설명된 대로 이다. 일부 실시예들에서, M'은 Hf, Zr 및 Y 중 하나이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Zr이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이다. 다른 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X'은 B이고, M' 은 Zr 및 Y를 포함한다. 또 다른 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf, Zr, 및 Y를 포함한다.
일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB2이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB 및 HfB2의 조합이다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB 및 ZrB2의 조합이다.
일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB12이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB4의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'는 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다.
일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999이다. 일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999, 0.005 내지 0.999,0.01 내지 0.999,0.05 내지 0.999,0.1 내지 0.999, 0.15 내지 0.999, 0.2 내지 0.999, 0.25 내지 0.999, 0.35 내지 0.999, 0.4 내지 0.999, 0.5 내지 0.999, 0.6 내지 0.999, 0.7 내지 0.999, 0.8 내지 0.999, 0.001 내지 0.99, 0.005 내지 0.99,0.01 내지 0.99,0.05 내지 0.99,0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99,0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75 내지 0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8 내지 0.9이다.
일부 실시예들에서, q는 약 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, 또는 약 0.999이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.001이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.005이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.999이다.
일부 경우들에서, 본 출원에서 사용되는, q 및 n는 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화에 내성이 있다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화 방지 특성을 갖는다. 예를 들어, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화율을 감소시킨다. 대안적인 예에서, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화를 방지한다. 일부 경우들에서, 복합 재료내 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합은 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체 상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체를 형성한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxXy)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (WB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다.
실리콘을 포함하는 텅스텐계 복합 매트릭스
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxSiy)n
여기서,
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr 및 Y 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn 및 Cr 중 적어도 하나를 포함한다. 때때로, M은 Ta, Mn 및 Cr 중 적어도 하나를 포함한다. 다른 때에, M은 Hf, Zr, 및 Y 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Re를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ta를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Mn를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Cr를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Hf를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Zr를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Y를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ti를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 V를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Co를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ni를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Cu를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Zn를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Nb를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Mo를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ru를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Os를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Ir를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 적어도 Li를 포함한다.
일부 경우들에서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al)에서 선택된 두개 이상의 원소들을 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Ta 및 Mn 또는 Cr에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Hf 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ru,Re, Os, Ir, Li, Ta, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Zr 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Y 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다. 일부 경우들에서, M은 Y 및 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ta, Nb, Mo, Ru, Hf, Re, Os, Ir, Li, Zr 및 Al에서 선택된 원소를 포함한다.
일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Hf, Ta, Zr, Y, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. 일부 실시예들에서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. 때때로, M은 Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr에서 선택된다. M은 Re일 수 있다. 다른 때에, M은 Hf, Zr, 및 Y에서 선택될 수 있다. M은 Ta일 수 있다. M은 Mn일 수 있다. M은 Cr일 수 있다. M은 Ta 및 Mn일 수 있다. M은 Ta 및 Cr일 수 있다. M은 Hf일 수 있다. M은 Zr일 수 있다. M은 Y일 수 있다. M은 Ti일 수 있다. M은 V일 수 있다. M은 Co일 수 있다. M은 Ni일 수 있다. M은 Cu일 수 있다. M은 Zn일 수 있다. M은 Nb일 수 있다. M은 Mo일 수 있다. M은 Ru일 수 있다. M은 Os일 수 있다. M은 Ir일 수 있다. M은 Li일 수 있다.
일부 실시예들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.999 내의 값을 갖는다. 일부 실시예들에서, x는 포괄하여 범위 0.005 내지 0.99, 0.01 내지 0.95, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.001 내지 0.6, 0.005 내지 0.6, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.4 내지 0.6, 0.001 내지 0.55, 0.005 내지 0.55, 0.01 내지 0.55, 0.05 내지 0.55, 0.1 내지 0.55, 0.2 내지 0.55, 0.3 내지 0.55, 0.4 내지 0.55, 0.45 내지 0.55, 0.001 내지 0.5, 0.005 내지 0.5, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.3 내지 0.5, 0.4 내지 0.5, 0.5 내지 0.55, 0.45 내지 0.5, 0.001 내지 0.4, 0.005 내지 0.4, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.001 내지 0.3, 0.005 내지 0.3, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.001 내지 0.2, 0.005 내지 0.2, 0.01 내지 0.2, 0.05 내지 0.2, 또는 0.1 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.9 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.6, 0.005 내지 0.6, 0.001 내지 0.4, 또는 0.001 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.001 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.01 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.1 내지 0.2 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.2 내지 0.3 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.5 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.3 내지 0.4 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.8 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.7 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.6 내의 값을 갖는다. 일부 추가 경우들에서, x는 포괄하여 범위 0.4 내지 0.5 내의 값을 갖는다.
일부 경우들에서, x는 적어도 약 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 또는 약 0.999이거나; 대안적으로 또는 조합하여, x는 약 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 또는 약 0.999 이하이다. 일부 실시예들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.999보다 작다. 일부 실시예들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.9보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.6보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고, 0.2보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.01이고, 0.2보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.5보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.4보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.3보다 작다. 일부 경우들에서, x는 적어도 0.1이고, 0.2보다 작다.
일부 경우들에서, x는 약 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 또는 약 0.999의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.001의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.005의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.01의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.05의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.1의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.15의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.2의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.3의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.4의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.41의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.42의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.43의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.44의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.45의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.46의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.47의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.48의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.49의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.5의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.51의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.52의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.53의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.54의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.55의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.56의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.57의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.58의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.59의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.6의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.7의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.8의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.9의 값을 갖는다. 일부 경우들에서, x는 약 0.99의 값을 갖는다.
일부 실시예들에서, y는 적어도 2, 4, 6, 또는 12이다. 일부 경우들에서, y는 적어도 2이다. 일부 경우들에서, y는 적어도 4이다. 일부 경우들에서, y는 적어도 6이다. 일부 경우들에서 y는 적어도 12이다. 일부 경우들에서, y는 2, 4, 6, 또는 12이하이다. 일부 경우들에서, y는 2이하이다. 일부 경우들에서, y는 4이하이다. 일부 경우들에서, y는 6이하이다. 일부 경우들에서, y는 12이하이다.
일부 경우들에서, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.01이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.05이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.1이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.15이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.2이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.25이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.3이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.35이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.4이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.45이다. 일부 경우들에서, n은 약 0.5이다. 일부 경우들에서, n은 적어도 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이거나; 대안적으로 또는 조합하여, n은 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이하이다.
일부 실시예들에서, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 WC0.99, WC1, WC1.01, WC1.02, WC1.03, WC1.04 또는 WC1.05를 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC0.99)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.01)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.02)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.03)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.04)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 텅스텐 카바이드는 화학식 (WC1.05)p의 텅스텐 카바이드를 포함하고, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이다.
일부 실시예들에서, p는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, p는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, p는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, p는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, p는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, p는 약 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, 또는 0.99이하이다.
제2 화학식 Tq에서 T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금일 수 있다. 때때로, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 5 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 6 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 7 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 9 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 10 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 11 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 12 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 13 족 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 14 족 원소를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe, Ni, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Cu, Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Al, Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 Ti 및 Si에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Cu를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ni를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Co를 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Fe을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Si을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Al을 포함하는 합금이다. 일부 실시예들에서, T는 Ti를 포함하는 합금이다.
일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 일부 경우들에서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다. 때때로, 합금 T는 Cu를 포함하고, 옵션으로 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, 또는 Ta중 하나 이상과 조합된다. 일부 경우들에서, 합금 T는 Co, Ni, Fe, Si, Ti, W, Sn, Ta, 또는 임의의 이들의 조합들을 포함한다. 이런 합금에서, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.% 내지 약 60 wt.%일 수 있거나, 또는 약 50 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Cu의 중량 퍼센티지는 적어도 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 40 wt.%, 41 wt.%, 42 wt.%, 43 wt.%, 44 wt.%, 45 wt.%, 46 wt.%, 47 wt.%, 48 wt.%, 49 wt.%, 50 wt.%, 51 wt.%, 52 wt.%, 53 wt.%, 54 wt.%, 55 wt.%, 56 wt.%, 57 wt.%, 58 wt.%, 59 wt.%, 또는 약 60 wt.%이하이다. Co의 중량 퍼센티지는 약 10-20 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Co의 중량 퍼센티지는 적어도 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Cu의 중량 퍼센티지는 약 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 15 wt.%, 16 wt.%, 17 wt.%, 18 wt.%, 19 wt.%, 또는 약 20 wt.%이하이다. Sn의 중량 퍼센티지는 7 wt.%미만일 수 있거나, 최대 7 wt.% 일 수 있거나 또는 약 5 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Sn의 중량 퍼센티지는 적어도 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Sn의 중량 퍼센티지는 약 1 wt.%, 2 wt.%, 3 wt.%, 4 wt.%, 5 wt.%, 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%이하이다. Ni의 중량 퍼센티지는 약 5-15 wt.%일 수 있다. 일부 실시예들에서, Ni의 중량 퍼센티지는 적어도 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이거나; 대안적으로 또는 조합하여, Ni의 중량 퍼센티지는 약 5 wt.%, 6 wt.%, 7 wt.%; 8 wt.%, 9 wt.%, 10 wt.%, 11 wt.%, 12 wt.%, 13 wt.%, 14 wt.%, 또는 약 15 wt.%이하이다. W의 중량 퍼센티지는 약 15 wt.%일 수 있다.
일부 실시예들에서, q는 0.01 내지 0.99이다. 일부 실시예들에서, q는 0.05 내지 0.99, 0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99, 0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75-0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8-0.9이다.
일부 경우들에서, q는 약 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, 또는 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 적어도 약 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, 또는 0.99이거나; 대안적으로 또는 조합하여, q는 약 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, 또는 0.99이하이다.
일부 경우들에서, 본 출원에서 사용되는, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 산화에 내성이 있다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 산화 방지 특성을 갖는다. 예를 들어, 복합 매트릭스가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 매트릭스는 복합 매트릭스로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화율을 감소시킨다. 대안적인 예에서, 복합 매트릭스가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 매트릭스는 복합 매트릭스로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화를 방지한다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스내 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다. 다른 경우들에서, 복합 매트릭스내 Tq 와 조합된 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드는 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 고용체 상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 고용체를 형성한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 매트릭스 제1 화학식 (W1-xMxSiy)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 내지 약 70 GPa의 경도를 갖는다. 일부 경우들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 내지 약 60 GPa, 약 10 내지 약 50 GPa, 약 10 내지 약 40 GPa, 약 10 내지 약 30GPa, 약 20 내지 약 70 GPa, 약 20 내지 약 60 GPa, 약 20 내지 약 50 GPa, 약 20 내지 약 40 GPa, 약 20 내지 약 30 GPa, 약 30 내지 약 70 GPa, 약 30 내지 약 60 GPa, 약 30 내지 약 50 GPa, 약 30 내지 약 45 GPa, 약 30 내지 약 40 GPa, 약 30 내지 약 35 GPa, 약 35 내지 약 70 GPa, 약 35 내지 약 60 GPa, 약 35 내지 약 50 GPa, 약 35 내지 약 40 GPa, 약 40 내지 약 70 GPa, 약 40 내지 약 60 GPa, 약 40 내지 약 50 GPa, 약 45 내지 약 60 GPa 또는 약 45 내지 약 50 GPa의 경도를 갖는다. 일부 경우들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 약 30 내지 약 50 GPa, 약 30 내지 약 45 GPa, 약 30 내지 약 40 GPa, 약 30 내지 약 35 GPa, 약 35 내지 약 50 GPa, 약 35 내지 약 40 GPa, 약 40 내지 약 50 GPa 또는 약 45 내지 약 50 GPa의 경도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 적어도 약 10 GPa, 15 GPa, 20 GPa, 25 GPa, 30 GPa, 35 GPa, 40 GPa, 45 GPa, 50 GPa, 55 GPa를 갖거나, 또는 약 60 GPa이거나; 대안적으로 또는 조합하여, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 GPa, 15 GPa, 20 GPa, 25 GPa, 30 GPa, 35 GPa, 40 GPa, 45 GPa, 50 GPa, 55 GPa, 60 GPa, 또는 약 70 GPa이하의 경도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 GPa, 약 15 GPa, 약 20 GPa, 약 25 GPa, 약 30 GPa, 약 31 GPa, 약 32 GPa, 약 33 GPa, 약 34 GPa, 약 35 GPa, 약 36 GPa, 약 37 GPa, 약 38 GPa, 약 39 GPa, 약 40 GPa, 약 41 GPa, 약 42 GPa, 약 43 GPa, 약 44 GPa, 약 45 GPa, 약 46 GPa, 약 47 GPa, 약 48 GPa, 약 49 GPa, 약 50 GPa, 약 51 GPa, 약 52 GPa, 약 53 GPa, 약 54 GPa, 약 55 GPa, 약 56 GPa, 약 57 GPa, 약 58 GPa, 약 59 GPa, 약 60 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 10 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 15 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 20 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 25 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 30 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 31 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 32 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 33 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 34 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 35 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 36 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 37 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 38 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 39 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 40 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 41 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 42 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 43 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 44 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 45 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 46 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 47 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 48 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 49 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 50 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 51 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 52 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 53 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 54 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 55 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 56 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 57 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 58 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 59 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 60 GPa 또는 더 높은 경도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 330 GPa 내지 약 350 GPa의 체적 탄성률을 갖는다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 20μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의, 약 12μm 이하의, 약 10μm 이하의, 약 8μm 이하의, 약 5μm 이하의, 약 2μm 이하의 또는 약 1μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 12μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 10μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 9μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 8μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 7μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 6μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 5μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 4μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 3μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 2μm 이하의 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 1μm 이하의 결정 입도를 갖는다.
일부 경우들에서, 결정 입도는 평균 결정 입도이다. 일부 경우들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 약 20μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의, 약 12μm 이하의, 약 10μm 이하의, 약 8μm 이하의, 약 5μm 이하의, 약 2μm 이하의 또는 약 1μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 15μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 12μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 10μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 9μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 8μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 7μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 6μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 5μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 4μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 3μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 2μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 약 1μm 이하의 평균 결정 입도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 실리콘을 포함하는 복합 매트릭스는 고밀화된 복합 매트릭스이다. 일부 경우들에서, 고밀화된 복합 매트릭스 제1 화학식 (W1-xMxSiy)n의 텅스텐계 화합물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 및 Tq를 포함한다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스가 본 출원에서 설명되고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxSiy)n
여기서,
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함하고,
여기서,
X'은 붕소 (B), 베릴륨 (Be), 및 실리콘 (Si) 중 하나이고;
M'은 Hf, Zr, 및 Y 중 적어도 하나이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이고;
여기서, 상기 제2 화학식은 보호 코팅으로서 작용하는 a) 및 b)를 포함하는 조성물의 에지(edge)의 일부 또는 전부를 아우른다.
일부 실시예들에서, X'은 B이고, M, x, y, n, 및 p은 상기에서 설명된 대로 이다. 일부 실시예들에서, M'은 Hf, Zr 및 Y 중 하나이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Zr이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이다. 다른 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf 및 Y를 포함한다. 다른 실시예들에서, X'은 B이고, M' 은 Zr 및 Y를 포함한다. 또 다른 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf, Zr, 및 Y를 포함한다.
일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB2이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Hf이고, 제2 화학식은 HfB 및 HfB2의 조합이다.
일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB2이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Zr이고, 제2 화학식은 ZrB 및 ZrB2의 조합이다.
일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB12이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB4의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB6 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB6의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB6, 및 YB12의 조합이다. 일부 실시예들에서, X'은 B이고, M'은 Y이고, 제2 화학식은 YB2, YB4, YB6, 및 YB12의 조합이다.
일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999이다. 일부 실시예들에서, q는 0.001 내지 0.999, 0.005 내지 0.999,0.01 내지 0.999,0.05 내지 0.999,0.1 내지 0.999, 0.15 내지 0.999, 0.2 내지 0.999, 0.25 내지 0.999, 0.35 내지 0.999, 0.4 내지 0.999, 0.5 내지 0.999, 0.6 내지 0.999, 0.7 내지 0.999, 0.8 내지 0.999, 0.001 내지 0.99, 0.005 내지 0.99,0.01 내지 0.99,0.05 내지 0.99,0.1 내지 0.99, 0.15 내지 0.99, 0.2 내지 0.99, 0.25 내지 0.99, 0.35 내지 0.99, 0.4 내지 0.99, 0.5 내지 0.99, 0.6 내지 0.99, 0.7 내지 0.99, 0.8 내지 0.99,0.01 내지 0.9, 0.05 내지 0.9, 0.1 내지 0.9, 0.15 내지 0.9, 0.2 내지 0.9, 0.25 내지 0.9, 0.3 내지 0.9, 0.35 내지 0.9, 0.4 내지 0.9, 0.5 내지 0.9, 0.6 내지 0.9, 0.7 내지 0.9, 0.8 내지 0.9, 0.01 내지 0.8, 0.05 내지 0.8, 0.1 내지 0.8, 0.15 내지 0.8, 0.2 내지 0.8, 0.25 내지 0.8, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.8, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.8, 0.7 내지 0.8, 0.01 내지 0.7, 0.05 내지 0.7, 0.1 내지 0.7, 0.2 내지 0.7, 0.3 내지 0.7, 0.4 내지 0.7, 0.5 내지 0.7, 0.01 내지 0.6, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.01 내지 0.5, 0.05 내지 0.5, 0.1 내지 0.5, 0.2 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.05 내지 0.4, 0.1 내지 0.4, 0.2 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.05 내지 0.3, 0.1 내지 0.3, 0.2 내지 0.3, 0.75 내지 0.99, 0.75 내지 0.9, 0.75 내지 0.8, 0.8 내지 0.99, 또는 0.8 내지 0.9이다.
일부 실시예들에서, q는 약 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, 또는 약 0.999이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.001이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.005이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.01이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.05이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.1이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.15이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.2이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.25이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.3이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.35이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.4이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.5이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.6이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.7이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.75이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.8이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.85이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.9이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.95이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.99이다. 일부 경우들에서, q는 약 0.999이다.
일부 경우들에서, 본 출원에서 사용되는, q 및 n는 중량 퍼센티지 범위이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화에 내성이 있다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 산화 방지 특성을 갖는다. 예를 들어, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화율을 감소시킨다. 대안적인 예에서, 복합 재료가 툴의 표면 위에 코팅된 때, 복합 재료는 복합 재료로 코팅되지 않은 툴에 비하여 툴의 산화를 방지한다. 일부 경우들에서, 복합 재료내 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합은 산화 형성을 억제하거나 또는 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체 상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 재료는 고용체를 형성한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxXy)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (W1-xMxB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우들에서, 고용체 상내 복합 재료는 제1 화학식 (WB4)n의 텅스텐계 화합물 및 제2 화학식 (M'X')q, (M'X'2)q, (M'X'4)q, (M'X'6)q, 또는 (M'X'12)q, 또는 이들의 조합을 포함한다.
제조 방법들
본 출원에서 설명된 어떤 실시예들에서, 복합 매트릭스를 만드는 방법들을 포함한다. 본 출원에서 설명된 일부 실시예들에서, 내 산화성 복합 매트릭스를 제조하는 방법을 포함하고, 상기 방법은 (a) 화학식 (W1-xMxXy)n,을 갖는 제1 조성물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드 조성물, 및 화학식 Tq의 제2 조성물을 충분한 시간 동안 함께 혼합하여 분말 혼합물(powder mixture)을 생성하는 단계; 여기서, X는 B, Be 및 Si 중 하나이고; M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; p, q, 및 n은 각각 독립적으로 0.01 내지 0.99이고; p, q, 및 n의 합은 1이고; (b) 충분한 압력하에서 분말 혼합물을 가압하여 펠릿을 생성하는 단계; 및 (c) 충분한 온도에서 펠릿을 소결하여 고밀화된 복합 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
본 출원에서 설명된 일부 실시예들에서, 고밀화된 복합 매트릭스를 제조하는 방법을 포함하고, 상기 방법은 (a) 화학식 (W1-xMxB4)n을 갖는 제1 조성물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드 조성물, 및 화학식 Tq의 제2 조성물을 충분한 시간 동안 함께 혼합하여 분말 혼합물을 생성하는 단계; 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; x는 0.001 내지 0.999이고; p, q, 및 n은 각각 독립적으로 0.01 내지 0.99이고; p, q, 및 n의 합은 1이고; (b) 충분한 압력하에서 분말 혼합물을 가압하여 펠릿을 생성하는 단계; 및 (c) 충분한 온도에서 펠릿을 소결하여 고밀화된 복합 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
본 출원에서 설명된 일부 실시예들에서, 고밀화된 복합 매트릭스를 제조하는 방법을 포함하고, 상기 방법은 (a) 화학식 (WB4)n을 갖는 제1 조성물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드 조성물, 및 화학식 Tq의 제2 조성물을 충분한 시간 동안 함께 혼합하여 분말 혼합물을 형성하는 단계; 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; p, q, 및 n은 각각 독립적으로 0.01 내지 0.99이고; p, q, 및 n의 합은 1이고; (b) 충분한 압력하에서 분말 혼합물을 가압하여 펠릿을 생성하는 단계; 및 (c) 충분한 온도에서 펠릿을 소결하여 고밀화된 복합 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 고밀화된 복합 매트릭스를 제조하는 방법을 포함하고, 상기 방법은 (a) 화학식 (W1-xMxBey)n을 갖는 제1 조성물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드 조성물, 및 화학식 Tq의 제2 조성물을 충분한 시간 동안 함께 혼합하여 분말 혼합물을 형성하는 단계; 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; p, q, 및 n은 각각 독립적으로 0.01 내지 0.99이고; p, q, 및 n의 합은 1이고; (b) 충분한 압력하에서 분말 혼합물을 가압하여 펠릿을 생성하는 단계; 및 (c) 충분한 온도에서 펠릿을 소결하여 고밀화된 복합 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 고밀화된 복합 매트릭스를 제조하는 방법을 포함하고, 상기 방법은 (a) 화학식 (W1-xMxSiy)n을 갖는 제1 조성물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드 조성물, 및 화학식 Tq의 제2 조성물을 충분한 시간 동안 함께 혼합하여 분말 혼합물을 형성하는 단계; 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; p, q, 및 n은 각각 독립적으로 0.01 내지 0.99이고; p, q, 및 n의 합은 1이고; (b) 충분한 압력하에서 분말 혼합물을 가압하여 펠릿을 생성하는 단계; 및 (c) 충분한 온도에서 펠릿을 소결하여 고밀화된 복합 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 혼합 시간은 약 5 분 내지 약 6 시간이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 5 분, 약 10 분, 약 15 분, 약 20 분, 약 30 분, 약 45 분, 약 1 시간, 약 1.5 시간, 약 2 시간, 약 3 시간, 약 4 시간, 약 5 시간 또는 약 6 시간이다.
일부 실시예들에서, 혼합 시간은 적어도 5 분 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 10 분 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 20 분 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 30 분 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 45 분 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 1 시간 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 2 시간 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 3 시간 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 4 시간 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 5 시간 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 6 시간 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 8 시간 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 10 시간 또는 그 이상이다. 일부 경우들에서, 혼합 시간은 약 12 시간 또는 그 이상이다.
일부 경우들에서, 최대 36,000 psi의 압력이 펠릿을 생성하기 위해 이용된다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 34,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 32,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 30,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 28,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 26,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 24,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 22,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 20,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 18,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 16,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 15,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 14,000 psi이다. 일부 경우들에서, 압력은 최대 10,000 psi이다.
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 방법은 소결하는 단계를 더 포함한다. 일부 경우들에서, 소결하는 단계는 고밀화된 복합 매트릭스를 생성한다. 일부 경우들에서, 소결하는 단계는 상승된 온도에서 수행된다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1000℃ 내지 2000℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1000℃ 내지 1900℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1200℃ 내지 1900℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1300℃ 내지 1900℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1400℃ 내지 1900℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1000℃ 내지 1800℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1000℃ 내지 1700℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1200℃ 내지 1800℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1300℃ 내지 1700℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1000℃ 내지 1600℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1500℃ 내지 1800℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1500℃ 내지 1700℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1500℃ 내지 1600℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1600℃ 내지 2000℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1600℃ 내지 1900℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1600℃ 내지 1800℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1600℃ 내지 1700℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1700℃ 내지 2000℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1700℃ 내지 1900℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1700℃ 내지 1800℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1800℃ 내지 2000℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1800℃ 내지 1900℃이다. 일부 경우들에서, 소결 동안에 온도는 1900℃ 내지 2000℃이다.
일부 경우들에서, 온도는 약 1000℃, 약 1100℃, 약 1200℃, 약 1300℃, 약 1400℃, 약 1500℃, 약 1600℃, 약 1700℃, 약 1800℃, 약 1900℃ 또는 약 2000℃이다. 일부 경우들에서, 온도는 약 1000℃이다. 일부 경우들에서, 온도는 약 1100℃이다. 일부 경우들에서, 온도는 약 1200℃이다. 일부 경우들에서, 온도는 약 1300℃이다. 일부 경우들에서, 온도는 약 1400℃이다. 일부 경우들에서, 온도는 약 1500℃이다. 일부 경우들에서, 온도 약 1600℃이다. 일부 경우들에서, 온도 약 1700℃이다. 일부 경우들에서, 온도 약 1800℃이다. 일부 경우들에서, 온도 약 1900℃이다. 일부 경우들에서, 온도 약 2000℃이다.
일부 경우들에서, 소결이 실온에서 수행된다.
일부 실시예에서, 본 출원에서 설명된 소결하는 단계는 상승된 온도 및 상승된 압력, 예를 들어, 열간 프레싱(hot pressing)을 수반한다. 열간 프레싱은 압력 및 고온의 동시 인가를 수반하는 프로세스이고, 이는 재료의 고밀화(densification)의 비율을 가속시킬 수 있다 (예를 들어, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스). 일부 경우들에서, 1000℃ 내지 2000℃ 온도 및 최대 36,000 psi 압력이 열간 프레싱 동안 사용된다.
다른 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 소결하는 단계는 상승된 압력 및 실온, 예를 들어, 냉간 프레싱(cold pressing)을 수반한다. 이런 경우들에서, 최대 36,000 psi의 압력이 사용된다
툴들 및 연마 재료들
일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 툴 또는 연마 재료를 만들거나, 변경하거나 또는 코팅하는데 사용된다. 일부 경우들에서, 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스는 툴 또는 연마 재료의 표면 위에 코팅된다. 다른 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스로 변경된다. 추가 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스를 포함한다.
일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료는 절단 툴을 포함한다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료는 절단, 드릴링, 에칭, 조각(engraving), 연삭, 카빙(carving) 또는 폴리싱(polish)을 툴 또는 툴의 컴포넌트를 포함한다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료는 금속 본딩 연마 툴, 예를 들어, 예컨대 금속 본딩 연마 휠 또는 연삭 휠을 포함한다. 일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료는 드릴링 툴들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료는 드릴 비트들, 인서트들(inserts) 또는 다이들(dies)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료는 다운홀 툴링(downhole tooling)에 사용된 툴들 또는 컴포넌트들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료는 에칭 툴을 포함한다. 일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료는 조각 툴을 포함한다. 일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료는 연삭 툴을 포함한다. 일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료는 카빙 툴을 포함한다. 일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료는 폴리싱 툴을 포함한다.
일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스를 포함한다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스를 포함하고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n, 여기서, X는 B, Be 및 Si 중 하나이고; M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스를 포함하고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스를 포함하고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스를 포함하고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxBey)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스를 포함하고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxSiy)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료는 절단, 드릴링, 에칭, 조각, 연삭, 카빙 또는 폴리싱을 위한 툴 또는 툴의 컴포넌트를 포함한다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 툴 또는 연마 재료상에 산화가 형성되는 것을 억제한다. 다른 경우들에서, 복합 매트릭스는 복합 매트릭스를 함유하지 않는 툴 또는 연마 재료에 비하여 툴 또는 연마 재료상에 형성된 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스로 변경된다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 변경되고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n, 여기서, X는 B, Be 및 Si 중 하나이고; M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 변경되고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 변경되고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 변경되고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxBey)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b)의 텅스텐 카바이드 화학식 (WC0.99-1.05)p, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 변경되고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxSiy)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq;를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료는 절단, 드릴링, 에칭, 조각, 연삭, 카빙 또는 폴리싱을 위한 툴 또는 툴의 컴포넌트를 포함한다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 툴 또는 연마 재료상에 산화가 형성되는 것을 억제한다. 다른 경우들에서, 복합 매트릭스는 복합 매트릭스를 함유하지 않는 툴 또는 연마 재료에 비하여 툴 또는 연마 재료상에 형성된 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 본 출원에서 설명된 복합 매트릭스로 코팅된다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 코팅되고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n, 여기서, X는 B, Be 및 Si 중 하나이고; M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 코팅되고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxB4)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 코팅되고 상기 복합 매트릭스는 (a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 코팅되고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxBey)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료의 표면은 복합 매트릭스로 코팅되고, 상기 복합 매트릭스는 (a) 제1 화학식 (W1-xMxSiy)n, 여기서, M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고; x는 0.001 내지 0.999이고; y는 적어도 4.0이고; n은 0.01 내지 0.99이고; (b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고; 및 (c) 제2 화학식 Tq를 포함하고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고; q는 0.01 내지 0.99이고; 여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다. 일부 경우들에서, 툴 또는 연마 재료는 절단, 드릴링, 에칭, 조각, 연삭, 카빙 또는 폴리싱을 위한 툴 또는 툴의 컴포넌트를 포함한다. 일부 경우들에서, 복합 매트릭스는 툴 또는 연마 재료상에 산화가 형성되는 것을 억제한다. 다른 경우들에서, 복합 매트릭스는 복합 매트릭스를 함유하지 않는 툴 또는 연마 재료에 비하여 툴 또는 연마 재료상에 형성된 산화율을 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 복합 매트릭스 재료는 바인더(binder)로서 10wt.%의 Co 금속을 포함한다. 일부 추가 실시예들에서, 복합 매트릭스 재료는 약 40 wt.% 내지 약 90 wt.% Co, 약 4 wt.% 내지 약 36 wt.% Ni, 및 약 4 wt.% 내지 약 36 wt.% Fe를 포함하는 약 5 wt.% 내지 약 27 wt.%의 고용체 Co-Ni-Fe 바인더를 포함하고, 여기서, Ni:Fe비율은 약 1.5:1 내지 약 1:1.5이고, 바인더의 고용체는 실질적으로 어떠한 응력 및 스트레인이 없는 유도된 상 변환을 나타낸다.
특정 용어들
다르게 정의되지 않는 한, 본 출원에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 청구된 주제가 속하는 관련 기술 분야의 당업자들에 의해 통상 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 것이다. 상세한 설명은 예시적이며, 설명적이며 그리고 임의의 청구된 주제를 제한하지 않는다는 것이 이해될 것이다. 본 출원에서, 단수의 사용은 다른 식으로 명확하게 언급되지 않는 한 복수를 포함한다. 명세서에서 사용된는, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다는 것에 유의하여야 한다. 본 출원에서, "또는"의 사용은 달리 언급되지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 더욱이, 용어 "포함하는" 뿐만 아니라 다른 형태들, 예컨대 "포함한다", "포함한다," 및 "포함된"의 사용은 제한하는 것이 아니다.
주기율표의 4 족 금속들은 (또한 IVB 또는 4B 족으로 지칭될 수 있다) 티타늄 (Ti), 지르코늄 (Zr), 및 하프늄 (Hf)을 포함한다.
주기율표의 5 족 금속들은 (또한 VB 또는 5B족으로 지칭될 수 있다) 바나듐 (V), 나이오븀 (Nb), 및 탄탈륨 (Ta)을 포함한다.
주기율표의 6 족 금속들은 (또한 VIB 또는 6B족으로 지칭될 수 있다) 크롬 (Cr), 몰리브덴 (Mo), 및 텅스텐 (W)을 포함한다.
주기율표의 7 족 금속들은 (또한 VIIB 또는 7B족으로 지칭될 수 있다) 망간 (Mn) 및 레늄 (Re)을 포함한다.
주기율표의 8 족 금속들은 (또한 VIII 또는 8족으로 지칭될 수 있다) 철 (Fe), 루테늄 (Ru), 및 오스뮴 (Os)을 포함한다.
주기율표의 9 족 금속들은 (또한 VIII 또는 8족으로 지칭될 수 있다) 코발트 (Co), 로듐 (Rh), 및 이리듐 (Ir)을 포함한다.
주기율표의 10 족 금속들은 (또한 VIII 또는 8족으로 지칭될 수 있다) 니켈 (Ni), 팔라듐 (Pd), 및 백금 (Pt)을 포함한다.
주기율표의 11 족 금속들은 (또한 IB 또는 1B족으로 지칭될 수 있다) 구리 (Cu), 은 (Ag), 및 금 (Au)을 포함한다.
주기율표의 12 족 금속들은 (또한 IIB 또는 2B족으로 지칭될 수 있다) 아연 (Zn) 및 카드뮴 (Cd)을 포함한다.
주기율표의 13 족 금속들은 (또한 IIIA 또는 3A족으로 지칭될 수 있다) 알루미늄 (Al), 갈륨 (Ga), 및 인듐 (In)을 포함한다.
주기율표의 14 족 금속들은 (또한 IVA 또는 4A족으로 지칭될 수 있다) 실리콘 (Si), 게르마늄 (Sn), 및 주석 (Sn)을 포함한다.
본 발명의 다양한 특징들이 단일 실시예와 관련하여 설명될 수 있지만, 특징들은 또한 개별적으로 또는 임의의 적절한 조합으로 제공될 수 있다. 반대로, 본 발명은 명확성을 위해 별도의 실시예와 관련하여 본 출원에서 설명될 수 있지만, 본 발명은 단일 실시예로도 구현될 수 있다.
본 명세서에서 "일부 실시예", "일 실시예", "하나의 실시예" 또는 "다른 실시예들은"에 대한 언급은 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 적어도 일부 실시예에 포함되지만 반드시 본 발명의 모든 실시예들에 포함되지는 않음을 의미한다.
본 출원에서 사용되는, 범위 및 양은 "약" 특정 값 또는 범위로 표현될 수 있다. 약은 또한 정확한 양을 포함한다. 따라서, "약 5 GPa"는 "약 5 GPa" 및 또한 "5 GPa"를 포함한다. 일반적으로, 용어 "약"은 실험 오차, 예를 들어, ±5%, ±10% 또는 ±15%내에 있는 것으로 예상되는 양을 포함한다. 일부 경우들에서, "약"은 ±5%를 포함한다. 다른 경우들에서, "약"은 ±10%를 포함한다. 추가 경우들에서, "약"은 ±15%를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 섹션 제목은 단지 구조화 목적을 위한 것이며 설명된 주제를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
예들
이들 예들은 단지 예시적인 목적으로 제공되고 본 출원에 제공된 청구항의 범위를 제한하지 않는다.
재료들
W1-xMxXy 의 혼합 용액은 고-순도의 분말을 이용하여 99+% 순도 (SuperMetalix, Inc., USA)로 합성되었다: Strem Chemicals, U.S.A.로부터의 99+% 순도에 붕소, 베릴륨 및 실리콘; JMC Puratronic, U.S.A.로부터의 99.99% 순도에 텅스텐; Strem Chemicals, U.S.A.,Sigma-Aldrich, U.S.A. 또는 JMC Puratronic, U.S.A로부터의 99+% 순도에 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 지르코늄, 나이오븀, 몰리브덴, 루테늄, 하프늄, 탄탈륨, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 리튬, 이트륨 및 알루미늄. 출발 물질이 10,000 lbs의 힘 하에서 유압식 (Carver) 프레스에 의해 혼합되고 350 mg 펠릿(pellet)으로 압축되었다. 이어서, 펠릿을 아크 용해로에 넣고, > 70 Amps의 AC 전류를 대기압에서 고순도 아르곤 하에서 인가하였다.
99+% 초과 순도의 텅스텐 카바이드 용액은 독일 Fritsch GmbH로부터 구입 하였다. 아래에 표 1의 화합물 7에 사용된 Co/Ni/Fe 합금과 같은 바인더 합금은 2 % 이하의 파라핀 왁스를 첨가하여 Fritsch GmbH에 의해 합성되었다. 파라핀 왁스는 헵탄(heptane)의 용액으로서 금속의 혼합물에 첨가되고, 전체 혼합물은 유성의 볼 밀(planetary ball mill)에서 저속으로 밀링되었다. 그런 다음, 분말이 흑연 다이에 로딩되었고, 스파크 플라즈마 소결기 (SPS) (Thermal Technologies, USA)에서 소결하기 위해 조제되었다. 복합물은 ~50℃/분에서 1150℃까지 가열되고, 3 분 동안 유지된 다음 냉각시켰다. 합성 지속 기간 동안 복합물은 50 MPa로 가압 및 유지시켰다.
특성화의 방법
각각의 샘플의 경도는 MicroMet 2103 비커스(Vickers) 미세경도 시험기 (Buehler Ltd, U.S.A.)를 사용하여 결정되었다. 15개의 인덴트(indent)의 압하 하중이 샘플의 임의 면적에 제공되었다 : 0.49, 0.98, 1.96, 2.94 및 4.9 N (낮은 것 내지 높은것, 개별적으로). 대각선 길이는 500 배 배율의 고분해능 광학 현미경 (Zeiss Axiotech 100HD, Carl Zeiss Vision GmbH, Germany)을 사용하여 측정되었고, 방정식 1을 사용하여 비커스 경도가 계산되었다.
(1)
여기서, F는 뉴톤 (N)으로 인가되는 하중력(loading force)이며, a는 마이크로 미터의 각각의 인덴트의 두개의 대각선 길이의 평균이다.
파괴 인성(fracture toughness)은 ASTM C1421-18, ASTM STP36630S 및 ASTM STP36628S에 나타난 바와 같이 재료의 K1C를 결정하기 위해 크랙(crack) 길이를 측정하는 비커스 마이크로인덴터(microindentor)를 사용하는 팜비스트(Palmqvist) 방법을 사용하여 결정되었다. 인덴테이션(indentation)의 크랙 길이는 이 복합 재료에 대한 이러한 결정 방법론에 적합하도록 팜비스트(Palmqvist) 체제 내에 속해야 한다.
횡파단 강도는 B406-96 (2015)에 설명된 대로 3-포인트 벤드(bend) 테스트를 사용하여 결정된다. 이 방법론은 ISO 3327와 유사하다.
예제 1. 예시적인 복합 매트릭스 재료들의 합성
표 1은 예시적인 복합 매트릭스 재료들의 조성물들을 보여준다.
Figure 112019091608659-pct00002
이하의 프로토콜들은 상기에 열거된 각각의 복합 매트릭스들에 적용될 수 있다.
복합 매트릭스들의 조제
텅스텐계 금속 조성물, 텅스텐 카바이드 및 바인딩 금속 또는 합금 (T)은 균일한 혼합물이 달성될 때까지 혼합된다. 텀블링(tumbling) 또는 저속 밀링을 통해 혼합이 수행된다. 혼합하기 전에, 파라핀 왁스 또는 폴리에틸렌 글리콜의 용액이 옵션으로 2 질량 % 이하로 첨가된다. 용매는 극성이 낮거나 중간인 유기 용매, 바람직하게는 이소프로판올 또는 헵탄이다. 혼합물을 압축하여 펠릿을 생성한다. 냉간-프레스 (cold-press)를 통해 소결하는 경우, 펠릿은 진공 및/또는 등방 프레싱을 위해 그린 바디(green body)로 가압된다. 열로 소결하는 경우, 펠릿은 열간 프레싱, 플라즈마 스파크 소결, 전류 보조 (아크) 소결 또는 마이크로파 소결을 위해 원하는 기하학적 구조의 다이에 배치된다.
복합 매트릭스 7의 제조
텅스텐계 금속 조성물, 텅스텐 카바이드 및 Co/Ni/Fe는 균일한 혼합물이 달성될 때까지 마노 모르타르(agate mortar) 및 막자(pestle)을 사용하여 혼합되었다. 분말 혼합물은 그런 다음, 최대 32,000psi 압력을 가하여 펠릿을 생성시켰다. 펠릿을 소결 단계에 적용하여 복합 매트릭스를 생성하였다. 소결 동안, 온도는 약 45℃/분의 속도로 2000℃까지 상승되었고, 약 3 분 동안 일정하게 유지되었다. 그런 다음, 온도는 5 분 내에 1000℃ 아래로 낮추었다. 펠릿은 그런 다음 냉각되었다. 복합 매트릭스는 비커스 경도 (HV30) 및 파괴 인성의 측정으로 특징화되었다. 복합 매트릭스 7의 비커스 경도 측정치는 294N (HV30)의 힘 하에서 13.7-15.7 GPa 범위에 이르는 값들로 산출되었다. 파괴 인성 측정치는 14 MPam1/2의 값이 산출되었다.
본 발명의 바람직한 실시예가 본원에서 도시되고 설명되었지만, 이러한 실시예는 단지 예로서 제공되는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 많은 변형들, 변화들, 및 대체물들이 이제 본 발명을 벗어나지 않고 당업자에게 일어날 것이다. 본 출원에서 설명된 본 발명의 실시예에 대한 다양한 대안이 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 이하의 청구항은 본 발명의 범위를 정의하고 이들 청구항의 범위 내의 방법 및 구조 및 그 등가물에 의해 포함되는 것으로 의도된다.
본 개시의 추가 실시예들
실시예 1에서, 복합 매트릭스이고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 제1 화학식 (W1-xMxXy)n
여기서,
X는 B, Be 및 Si 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq를 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
실시예 2에서, 실시예 1의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, X는 B이다.
실시예 3에서, 실시예 1 또는 2의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 중 하나이다.
실시예 4에서, 실시예 1 또는 2의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, M은 Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 중 하나이다.
실시예 5에서, 실시예 1의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, y는 4이다.
실시예 6에서, 실시예 1의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, x는 0.001 내지 0.6이다.
실시예 7에서, 실시예 1의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, x는 0.001 내지 0.4이다.
실시예 8에서, 실시예 1의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다.
실시예 9에서, 실시예 8의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, x는 약 0.01이다.
실시예 10에서, 실시예 1의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다.
실시예 11에서, 실시예 10의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, x는 약 0.02이다.
실시예 12에서, 실시예 1의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고 0.4보다 작다.
실시예 13에서, 실시예 1의 상기 복합 매트릭스이고, 여기서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고 0.6보다 작다.
실시예 14에서, 상기 실시예들 1-13 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 15에서, 상기 실시예들 1-13 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다.
실시예 16에서, 상기 실시예들 1-13 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 17에서, 상기 실시예들 1-13 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 18에서, 상기 실시예들 1-13 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Co를 포함하는 합금이다.
실시예 19에서, 상기 실시예들 1-13 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Fe을 포함하는 합금이다.
실시예 20에서, 상기 실시예들 1-13 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Ni를 포함하는 합금이다.
실시예 21에서, 상기 실시예들 1-20 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, p는 0.7 내지 0.9이다.
실시예 22에서, 상기 실시예들 1-20 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, p는 약 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9 또는 0.95이다.
실시예 23에서, 상기 실시예들 1-20 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, p는 0.2 내지 0.3이다.
실시예 24에서, 상기 실시예들 1-23 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, q는 0.01 내지 0.4이다.
실시예 25에서, 상기 실시예들 1-23 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, q는 0.1 내지 0.3이다.
실시예 26에서, 상기 실시예들 1-23 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, q는 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35 또는 0.4이다.
실시예 27에서, 상기 실시예들 1-23 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, q는 0.7 내지 0.8이다.
실시예 28에서, 상기 실시예들 1-27 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, n은 0.01 내지 0.5이다.
실시예 29에서, 상기 실시예들 1-27 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, n은 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다.
실시예 30에서, 상기 실시예들 1-27 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, n은 약 0.25이다.
실시예 31에서, 상기 실시예들 1-30 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
실시예 32에서, 상기 실시예들 1-31 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, 상기 복합 매트릭스는 고용체를 형성한다.
실시예 33에서, 상기 실시예들 1-32 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, 상기 복합 매트릭스는 산화에 내성이 있다.
실시예 34에서, 상기 실시예들 1-33 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, 상기 복합 매트릭스는 고밀화된 복합 매트릭스이다.
실시예 35에서, 복합 매트릭스이고, 상기 복합 매트릭스는:
a) 화학식 (WB4)n의 텅스텐 테트라보라이드, 여기서, n은 0.01 내지 0.99이고;
b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드, 여기서, p는 0.01 내지 0.99이고;
및
c) 제2 화학식 Tq;을 포함하고,
여기서,
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
q는 0.01 내지 0.99이고;
여기서, p, q, 및 n의 합은 1이다.
실시예 36에서, 실시예 35의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 37에서, 실시예 35의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 주기율표에서 두개 이상, 세개 이상, 네개 이상, 다섯개 이상, 또는 여섯개 이상의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소들을 포함하는 합금이다.
실시예 38에서, 실시예 35의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 39에서, 실시예 35의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Co, Fe 또는 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 40에서, 실시예 35의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Co를 포함하는 합금이다.
실시예 41에서, 실시예 35의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Fe을 포함하는 합금이다.
실시예 42에서, 실시예 35의 복합 매트릭스이고, 여기서, T는 Ni를 포함하는 합금이다.
실시예 43에서, 상기 실시예들 35-42 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, p는 0.7 내지 0.9이다.
실시예 44에서, 상기 실시예들 35-42 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, p는 약 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9 또는 0.95이다.
실시예 45에서, 상기 실시예들 35-42 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, p는 0.2 내지 0.3이다.
실시예 46에서, 상기 실시예들 35-45 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, q는 0.01 내지 0.4이다.
실시예 47에서, 상기 실시예들 35-45 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, q는 0.1 내지 0.3이다.
실시예 48에서, 상기 실시예들 35-45 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, q는 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35 또는 0.4이다.
실시예 49에서, 상기 실시예들 35-45 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, q는 0.7 내지 0.8이다.
실시예 50에서, 상기 실시예들 35-49 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, n은 0.01 내지 0.5이다.
실시예 51에서, 상기 실시예들 35-49 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, n은 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다.
실시예 52에서, 상기 실시예들 35-49 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, n은 약 0.25이다.
실시예 53에서, 상기 실시예들 35-52 중 임의의 실시예의 복합 매트릭스이고, 여기서, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
실시예 54에서, 고밀화된 복합 매트릭스를 제조하는 방법이고, 상기 방법은:
a) 화학식 (W1-xMxXy)n를 갖는 제1 조성물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드 조성물, 및 화학식 Tq의 제2 조성물을 충분한 시간 동안 함께 혼합하여 분말 혼합물을 생성하는 단계;
여기서,
X는 B, Be 및 Si 중 하나이고;
M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
x는 0.001 내지 0.999이고;
y는 적어도 4.0이고;
p, q, 및 n은 각각 독립적으로 0.01 내지 0.99이고;
p, q, 및 n의 합은 1이고;
b) 상기 분말 혼합물을 충분한 압력하에서 가압하여 펠릿(pellet)을 생성하는 단계; 및
c) 상기 펠릿을 충분한 온도에서 소결하여 고밀화된 복합 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
실시예 55에서, 실시예 54의 상기 방법이고, 여기서, 상기 압력은 최대 36,000 psi이다.
실시예 56에서, 실시예 54의 상기 방법이고, 여기서, 상기 온도는 1000℃ 내지 2000℃이다.
실시예 57에서, 실시예 54의 상기 방법이고, 여기서, X는 B이다.
실시예 58에서, 실시예 54 또는 57 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, M은 Re, Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 중 하나이다.
실시예 59에서, 실시예 54 또는 57 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, M은 Ta, Mn, Cr, Ta 및 Mn, 또는 Ta 및 Cr 중 하나이다.
실시예 60에서, 실시예 54 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, y는 4이다.
실시예 61에서, 실시예들 54-60 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, x는 0.001 내지 0.6이다.
실시예 62에서, 실시예들 54-60 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, x는 0.001 내지 0.4이다.
실시예 63에서, 실시예 54의 상기 방법이고, 여기서, X는 B이고, M은 Re이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다.
실시예 64에서, 실시예 63의 상기 방법이고, 여기서, x는 약 0.01이다.
실시예 65에서, 실시예 54의 상기 방법이고, 여기서, X는 B이고, M은 Ta이고, x는 적어도 0.001이고 0.05보다 작다.
실시예 66에서, 실시예 65 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, x는 약 0.02이다.
실시예 67에서, 실시예 54의 상기 방법이고, 여기서, X는 B이고, M은 Mn이고, x는 적어도 0.001이고 0.4보다 작다.
실시예 68에서, 실시예 54의 상기 방법이고, 여기서, X는 B이고, M은 Cr이고, x는 적어도 0.001이고 0.6보다 작다.
실시예 69에서, 상기 실시예들 54-68 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 70에서, 상기 실시예들 54-68 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, T는 주기율표에서 적어도 하나의 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 71에서, 상기 실시예들 54-68 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Si, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 72에서, 상기 실시예들 54-68 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, T는 Co, Fe 및 Ni에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금이다.
실시예 73에서, 상기 실시예들 54-68 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, T는 Co를 포함하는 합금이다.
실시예 74에서, 상기 실시예들 54-68 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, T는 Fe을 포함하는 합금이다.
실시예 75에서, 상기 실시예들 54-68 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, T는 Ni를 포함하는 합금이다.
실시예 76에서, 상기 실시예들 54-75 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, p는 0.7 내지 0.9이다.
실시예 77에서, 상기 실시예들 54-75 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, p는 약 0.7, 0.75, 0.8, 0.85, 0.9 또는 0.95이다.
실시예 78에서, 상기 실시예들 54-75 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, p는 0.2 내지 0.3이다.
실시예 79에서, 상기 실시예들 54-78 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, q는 0.01 내지 0.4이다.
실시예 80에서, 상기 실시예들 54-78 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, q는 0.1 내지 0.3이다.
실시예 81에서, 상기 실시예들 54-78 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, q는 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35 또는 0.4이다.
실시예 82에서, 상기 실시예들 54-78 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, q는 0.7 내지 0.8이다.
실시예 83에서, 상기 실시예들 54-82 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, n은 0.01 내지 0.5이다.
실시예 84에서, 상기 실시예들 54-82 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, n은 약 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45 또는 0.5이다.
실시예 85에서, 상기 실시예들 54-82 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, n은 약 0.25이다.
실시예 86에서, 상기 실시예들 54-85 중 임의의 실시예의 상기 방법이고, 여기서, p, q 및 n은 중량 퍼센티지 범위이다.
실시예 87에서, 절단 또는 연마를 위한 표면 또는 바디를 포함하는 툴이고, 여기서, 상기 표면 또는 바디는 실시예들 1-53의 복합 매트릭스를 포함한다.

Claims (20)

  1. 복합 매트릭스(composite matrix)에 있어서,
    a) 화학식(formula) (W1-xMxXy)n의 제1 성분,
    - 여기서,
    X는 붕소 (B)이고;
    M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
    x는 0 내지 0.4이고;
    y는 4이고;
    n은 1 중량% 내지 70 중량%임 - ;
    b) 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드의 제2 성분, - 여기서, p는 1 중량% 내지 90 중량%임 - ; 및
    c) 화학식 Tq의 제3 성분,
    - 여기서,
    T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
    q는 1 중량% 내지 80 중량%임 - 을 포함하고;
    p, q, 및 n의 합은 100 중량%인, 복합 매트릭스.
  2. 청구항 1에 있어서, M은 Re, Ta, Mn, 및 Cr로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는, 복합 매트릭스.
  3. 청구항 1에 있어서, M은 Re, Ta, Mn, 및 Cr로부터 선택된 적어도 두 개의 금속들의 조합인, 복합 매트릭스.
  4. 청구항 1에 있어서, x는 0인, 복합 매트릭스.
  5. 청구항 1에 있어서, x는 0.001 내지 0.4인, 복합 매트릭스.
  6. 청구항 1에 있어서, x는 0.01 내지 0.2인, 복합 매트릭스.
  7. 청구항 1에 있어서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Sn, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금인, 복합 매트릭스.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 복합 매트릭스는 산화에 내성이 있는, 복합 매트릭스.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 복합 매트릭스는 고밀화된(densified) 복합 매트릭스인, 복합 매트릭스.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 고밀화된 복합 매트릭스를 제조하는 방법에 있어서,
    a) 화학식 (W1-xMxXy)n를 갖는 제1 조성물, 화학식 (WC0.99-1.05)p의 텅스텐 카바이드 조성물, 및 화학식 Tq의 제2 조성물을 충분한 시간 동안 함께 혼합하여 분말 혼합물을 생성하는 단계;
    - 여기서,
    X는 붕소 (B)이고;
    M은 티타늄 (Ti), 바나듐 (V), 크롬 (Cr), 망간 (Mn), 철 (Fe), 코발트 (Co), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 지르코늄 (Zr), 나이오븀 (Nb), 몰리브덴 (Mo), 루테늄 (Ru), 하프늄 (Hf), 탄탈륨 (Ta), 레늄 (Re), 오스뮴 (Os), 이리듐 (Ir), 리튬 (Li), 이트륨 (Y) 및 알루미늄 (Al) 중 적어도 하나이고;
    T는 주기율표에서 적어도 하나의 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14 족 원소를 포함하는 합금이고;
    x는 0 내지 0.4이고;
    y는 4이고;
    n은 1 중량% 내지 70 중량%이고;
    p는 1 중량% 내지 90 중량%이고;
    q는 1 중량% 내지 80 중량%이고;
    p, q, 및 n의 합은 100 중량%임 - ,
    b) 상기 분말 혼합물을 충분한 압력하에서 가압하여 펠릿(pellet)을 생성하는 단계; 및
    c) 상기 펠릿을 충분한 온도에서 소결하여 고밀화된 복합 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 압력은 최대 36,000 psi인, 방법.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 온도는 1000℃ 내지 2000℃인, 방법.
  16. 청구항 13에 있어서, T는 Cu, Ni, Co, Fe, Sn, Al 및 Ti에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금인, 방법.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 고밀화된 복합 매트릭스는 산화에 내성이 있는, 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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