TW201800586A - 四硼化鎢之黏合劑組成物及彼之研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本文於某些實施態樣中揭露複合材料、方法、工具及研磨材料，包含以鎢為基礎之金屬組成物及合金。於一些實例中，該複合材料具抗氧化性。

Description

四硼化鎢之黏合劑組成物及彼之研磨方法 交互參照
本申請案主張2016年1月25日申請之美國臨時申請案第62/286,865號之權益，該申請案係以引用方式併入本文。
聯邦贊助研究之聲明
本發明在有美國政府支持下(合約編號DMR-1506860，國家科學基金會(National Science Foundation)材料研究部門(Division of Materials Research)(DMR))完成。美國政府對本發明有某些權力。
硼化鎢之黏合劑組成物及彼之研磨方法。
金剛石(diamond)為傳統特別用於研磨應用的材料，因為其優異的機械性質，尤其是其>70GPa的硬度。然而，金剛石在自然界中為稀有的且因為需要高溫與 高壓條件的組合而難以人工合成。因此，金剛石的工業應用通常受限於成本。再者，金剛石並非用於鐵合金之高速切割的理想選擇，這是因為其於材料表面的石墨化作用(graphitization)以及形成脆性碳化物(brittle carbide)，此導致不良的切割效能。
於一些實施態樣中，本文描述複合材料(composite material)，其包含兩組成：(a)第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq之組成，其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素； T可視需要(optionally)地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，提供製造複合材料的方法，其中，第一組成及第二組成係經混合且施力壓製以製造“生料球(green pellet)”，其係隨後於高溫真空爐(high temperature vacuum furnace)中燒結(sinter)一些時間以製造完全緻密化(fully densified)四硼化鎢(tungsten tetraboride)(WB4)與黏合劑的複合物(composite)。於一些實施態樣中，提供製造複合材料的方法，其中，第一組成及第二組成係i)經混合且裝入石墨模具(graphite die)以進行液壓(hydraulic compaction)，以及ii)隨後裝入火花電漿燒結爐(Spark Plasma Sintering furnace)(SPS)或高溫高壓爐(HTHP)或熱均壓機(hot-isostatic press)(HIP)以製造完全緻密化之四硼化鎢(WB4)與黏合劑的複合物。
於另一態樣中，本文描述包含用於切割或研磨(abrading)之表面(surface)或主體(body)的工具，該表面或主體至少有硬材料(hard material)面，其中，該硬材料包含兩組成：(a)第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)； X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq之組成，其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於某些實施態樣中，本文所描述者還有複合材料，其包括兩組成：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷 (Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之組成，其中：X’為B、Be、及Si中之一者，M’為Hf、Zr、及Y中之至少一者；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1；以及其中，該第二組成(b)包圍(encompass)該第一組成之邊(edge)(部分地或全部地)，作為保護塗層(protective coating)。
於另一態樣中，本文描述包含用於切割或研磨之表面(surface)或主體(body)的工具，該表面或主體至少有硬材料(hard material)面，其中，該硬材料包含兩組成，其中：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者； M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之組成，其中：X’為B、Be、及Si中之一者，M’為Hf、Zr、及Y中之至少一者；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1；以及其中，該第二組成(b)包圍(encompass)該第一組成之邊(edge)(部分地或全部地)，作為保護塗層(protective coating)。
本案標的之新穎特徵係特別於所附申請專利範圍中提出。對本案標的之特徵與優點的更佳瞭解可藉由參照下文提出例示性實施態樣(其中利用了本案標的之原則)的詳細說明及其附圖： 考量說明、圖式及實例能夠清楚其他的目的 與優點。
圖1係非限制性的例示說明黏合劑材料如何與母料(parent material)交互作用且包圍(encompass)之。此圖像顯示的相對於母組成(parent composition)之黏合劑含量比例僅係舉例且非完全代表本文所述之標的之黏合劑材料範圍(其可以最大程度使用)。
本案標的之一些實施態樣係於下文詳細論述。說明實施態樣時，為了清楚而使用特定用語。然而，本案標的非意欲受限於所選之特定用語。所屬技術領域中具有通常知識者咸瞭解只要不偏離本案標的之廣泛概念，可以使用其他相當的組分及所研發之其他方法。所有於本說明書中任一處(包括先前技術及實施方式等段落)引用之文獻，係以引用方式併入猶如各者已分別併入般。
以鎢為基礎之複合材料
具有過渡金屬及輕元素(light element)之四硼化鎢(WB4)的組成變異物(compositional variation)，已發現能獲致優異硬度以及對高速切割之耐磨性(wear-resistance)。W1-xMxXy組成
其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者； M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；的韌性(toughness)有時在磨耗(abrasion)方面並不令人滿意。對具有強大的韌性與硬度之結合的複合材料有著長期未滿足的需求。
本文描述添加黏合劑之W1-xMxXy的複合材料。於一些態樣中，本文描述之黏合劑材料(binder material)為元素週期表之4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-、11-、12-、13-或14-族金屬，其為有利存在(beneficial presence)因為其提高及/或強化破裂韌性、耐磨性(wear resistance)、導熱性(thermal conductivity)及/或延性(ductility)。於某些態樣中，燒結複合物(sintered composite)中之黏合劑存在量(為總質量中之質量百分比)係依特定應用而變化。例如，一些應用會需要較高的破裂韌性(fracture toughness)；因此，所需黏合劑的量會比需要較高耐磨性之應用(其本就要使用較少黏合劑)來得高。某些用途實例包括，但不限於：表面硬化工具(hard-facing tooling)、車床插入件(lathe insert)、井下鑽頭體(downhole bit body)、網墊(gauge pad)、擠壓模表面(extrusion die surface)、氣壓及液壓研磨介質頂端 (pneumatic and hydraulic pressure abrasion media head)。
作為非限制性實例，黏合劑可包含Fe、Co、Ni或Cu，可引入第二相(secondary phase)諸如鎳之低級硼化物(lower boride)(即NiB)，或可引入複合第二相(complex secondary phase)諸如W2NiB2。於一些實施態樣中，此等相係存在於母組成結晶(parent composition crystallite)之晶界(grain boundary)。
此外，具有過渡金屬及輕元素之四硼化鎢(WB4)的組成變異物(compositional variation)作為切割及/或研磨工具表現良好。本文所述為含有M’X’、M’X’2、M’X’4、M’X’6、及M’X’12之任何組合的保護塗層，其中，X’為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者，以及M含有一或更多選自包含Hf、Zr、及Y的群組之元素；其中，該塗層(coating)包圍具有過渡金屬及輕元素之四硼化鎢(WB4)的邊(edge)，此產生具有相當好的高溫抗氧化性(high temperature oxidation resistance)之複合材料。
於其他態樣中，亦極欲改善W1-xMxXy組成之高溫抗氧化性。例如，改善抗氧化性可避免過多腐蝕性堆積(corrosive buildup)。這進而延長了複合物的生命週期(life cycle)，保護複合物免於侵襲(attack)、應力(stress)及破裂(cracking)同時改善壓縮(compression)、熔接(welding)及/或製作(fabrication)的容易度。
於一些實施態樣中，本文描述複合材料，其包含兩組成： (a)第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq之組成，其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，X為B或Si。於一些實施態樣中，X為Be或Si。於一些實施態樣中，X為B。於一些實施態樣中，X為Be。於一些實施態樣中，X為Si。於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn、Cr、Hf、 Ta、Zr、及Y中之至少一者。於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn、及Cr中之至少一者。於一些實施態樣中，M包含Ta、Mn、及Cr中之至少一者。於一些實施態樣中，M包含Hf、Zr、及Y中之至少一者。於一些實施態樣中，M包含二或更多選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Li、Sc、Y、及Al的元素。於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta、及Mn，或Ta及Cr。於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、及Mn，或Ta及Cr。於一些實施態樣中，M包含Ta以及選自Mn或Cr的元素。於一些實施態樣中，x為0.001至0.7。於一些實施態樣中，x為0.001至0.4。於一些實施態樣中，x為0.001至0.2。於一些實施態樣中，y為至少4。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，x為約0.02。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，x為約0.04。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M包含Ta及Mn，y為至少4，以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，複合材料包含W0.94Ta0.02Mn0.04B4。於一些實施態樣中，X為B，M包含Ta及Cr，y為至少4，以及x為至少0.001且少於0.2。 於一些實施態樣中，複合材料包含W0.94Ta0.02Cr0.05B4。於一些實施態樣中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些實施態樣中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些實施態樣中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及Ti、或彼等之任何組合的元素。於一些實施態樣中，T為合金，其包含至少一選自Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta或彼等之任何組合的元素。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Co。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Fe。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ni。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Sn。於一些實施態樣中，T為合金，其包含約40wt.%至約60wt.%的Cu、約10wt.%至約20wt.%的Co、0wt.%至約7wt.%的Sn、約5wt.%至約15wt.%的Ni、以及約10wt.%至約20wt.%的W。於一些實施態樣中，T為合金，其包含約50wt.%的Cu、約20wt.%的Co、約5wt.%的Sn、約10wt.%的Ni、以及約15wt.%的W。於一些實施態樣中，q及n為重量百分比範圍。於一些實施態樣中，q為0.01至0.7。於一些實施態樣中，q為0.1至0.3。於一些實施態樣中，q為約0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5。於一些實施態樣中，q為0.7至0.8。於一些實施態樣中，n為0.01至0.5。於一些實施態 樣中，n為約0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5。於一些實施態樣中，n為約0.25。於一些實施態樣中，複合材料形成固溶體(solid solution)。於一些實施態樣中，複合材料具抗氧化性。於一些實施態樣中，複合材料為緻密化複合材料(densified composite material)。
於一些實施態樣中，提供製造複合材料的方法，其中，第一組成及第二組成係經混合且施力壓製(press under the force)以製造“生料球(green pellet)”，其係隨後於高溫真空爐中燒結一些時間以製造完全緻密化之四硼化鎢(WB4)與黏合劑的複合物。於一些實施態樣中，提供製造複合材料的方法，其中，第一組成及第二組成係i)經混合且裝入石墨模具(graphite die)以進行液壓(hydraulic compaction)，以及ii)隨後裝入火花電漿燒結爐(SPS)或高溫高壓爐(HTHP)或熱均壓機(HIP)以製造完全緻密化之四硼化鎢(WB4)與黏合劑的複合物。
於另一態樣中，本文描述包含用於切割或研磨之表面(surface)或主體(body)的工具，該表面或主體至少有硬材料(hard material)面，其中，該硬材料包含兩組成：(a)第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者； M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq之組成，其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，X為B。於一些實施態樣中，M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於一些實施態樣中，X為B且M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於一些實施態樣中，T包含至少一元素其包括鐵(Fe)、鈷(Co)或鎳(Ni)。於一些實施態樣中，T包含至少一元素其包括鐵(Fe)、鈷(Co)或鎳(Ni)。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Co。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Fe。於一些 實施態樣中，T為合金，其包含Ni。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Sn。於一些實施態樣中，T為合金，其包含約40wt.%至約60wt.%的Cu、約10wt.%至約20wt.%的Co、0wt.%至約7wt.%的Sn、約5wt.%至約15wt.%的Ni、以及約10wt.%至約20wt.%的W。於一些實施態樣中，T為合金，其包含約50wt.%的Cu、約20wt.%的Co、約5wt.%的Sn、約10wt.%的Ni、以及約15wt.%的W。於一些實施態樣中，第二組成之重量%範圍為0.01至0.5。於一些實施態樣中，第二組成之重量%範圍為0.1至0.5。於一些實施態樣中，第二組成為Co且第二組成之重量%範圍為0.1至0.5。
於一些實施態樣中，提供製造複合材料的方法，第一組成及第二組成係經混合且施力壓製以製造“生料球(green pellet)”，其係隨後於高溫真空爐中燒結一些時間以製造完全緻密化之四硼化鎢(WB4)與黏合劑的複合物。於一些實施態樣中，提供製造複合材料的方法，第一組成及第二組成係i)經混合且裝入石墨模具以進行液壓(hydraulic compaction)，以及ii)隨後裝入火花電漿燒結爐(SPS)或高溫高壓爐(HTHP)或熱均壓機(HIP)以製造完全緻密化之四硼化鎢(WB4)與黏合劑的複合物。
於某些實施態樣中，本文亦描述複合材料，其包含兩組成：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成
其中： W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之組成
其中：X’為B、Be、及Si中之一者，M’為Hf、Zr、及Y中之至少一者；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1；以及其中，該第二組成(b)包圍(encompass)該第一組成之邊(edge)(部分地或全部地)，作為保護塗層(protective coating)。
於一些實施態樣中，X為B。於一些實施態樣中，M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於一些實施態樣中，X為B且M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於一些實施態樣中，X’為B。於一些實施態樣中，M’為Hf、Zr及Y中 之一者。
於另一態樣中，本文描述包含用於切割或研磨之表面(surface)或主體(body)的工具，該表面或主體至少有硬材料(hard material)面，其中，該硬材料包含兩組成，其中：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之組成，其中：X’為B、Be、及Si中之一者，M’為Hf、Zr、及Y中之至少一者；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1；以及其中，該第二組成(b)包圍(encompass)該第一組成之 邊(edge)(部分地或全部地)，作為保護塗層(protective coating)。
於一些實施態樣中，X為B。於一些實施態樣中，M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於一些實施態樣中，X為B且M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於一些實施態樣中，X為B。於一些實施態樣中，M’為Hf、Zr及Y中之一者。
於一些實施態樣中，本文亦描述複合材料，其包含兩組成：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式Tq之組成
其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、 6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，第一式W1-xMxXy之X為B及Si中之一者。於一些實施態樣中，第一式W1-xMxXy之X為Be及Si中之一者。於一些例子中，X為B。於其他例子中，X為Si。於另外的例子中，X為Be。
於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及Y中之至少一者。於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn及Cr中之至少一者。有時，M可包含Ta、Mn及Cr中之至少一者。其他時候，M可包含Hf、Zr及Y中之至少一者。於一些例子中，M至少包含Re。於一些例子中，M至少包含Ta。於一些例子中，M至少包含Mn。於一些例子中，M至少包含Cr。於一些實例中，M至少包含Hf。於一些實例中，M至少包含Zr。於一些實例中，M至少包含Y。於一些實例中，M至少包含Ti。於一些實例中，M至少包含V。於一些實例中，M至少包含Co。於一些實例中，M至少包含Ni。於一些實例中，M至少包含Cu。於一些實例中，M至少包含Zn。於一些實例中，M至少包含Nb。於一些實例中，M至少包含Mo。於一些實例中，M至少包含Ru。於一些 實例中，M至少包含Os。於一些實例中，M至少包含Ir。於一些實例中，M至少包含Li。
於一些例子中，M包含二或更多選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Li、Sc、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Ta以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Ta以及選自Mn或Cr的元素。於一些實例中，M包含Hf以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Zr以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Y以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr以及Al的元素。
於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、及Mn，或Ta及Cr。於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、及Mn，或Ta及Cr。有時，M可選自Ta、Mn、Cr、及Mn，或Ta及Cr。M可為Re。其他時候，M可選自Hf、Zr、及Y。M可為Ta。M可為Mn。M可為Cr。M可為Ta及Mn。M可為Ta及Cr。M可為Hf。M可為Zr。M可為Y。M可為Ti。M可為V。M可為Co。M可為Ni。M可為Cu。M可為Zn。 M可為Nb。M可為Mo。M可為Ru。M可為Os。M可為Ir。M可為Li。M可為Sc。M可為Al。
有時，x可具有在0.001至0.999範圍(含)之內的值。有時，x可具有在0.001至0.999、0.005至0.99、0.01至0.95、0.05至0.9、0.1至0.9、0.001至0.6、0.005至0.6、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.4至0.6、0.001至0.55、0.005至0.55、0.01至0.55、0.05至0.55、0.1至0.55、0.2至0.55、0.3至0.55、0.4至0.55、0.45至0.55、0.001至0.5、0.005至0.5、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.3至0.5、0.4至0.5、0.5至0.55、0.45至0.5、0.001至0.4、0.005至0.4、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.001至0.3、0.005至0.3、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.001至0.2、0.005至0.2、0.01至0.2、0.05至0.2、或0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些實例中，x具有在0.1至0.9範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6、0.005至0.6、0.001至0.4、或0.001至0.2範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至 0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具 有在0.4至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.5範圍(含)之內的值。
於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於0.999。於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於0.9。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.6。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.05。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.2。
於一些實例中，x之值為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，x之值為約0.001。於一些實例中，x之值為約0.005。於一些實例中，x之值為約0.01。 於一些實例中，x之值為約0.05。於一些實例中，x之值為約0.1。於一些實例中，x之值為約0.15。於一些實例中，x之值為約0.2。於一些實例中，x之值為約0.3。於一些實例中，x之值為約0.4。於一些實例中，x之值為約0.41。於一些實例中，x之值為約0.42。於一些實例中，x之值為約0.43。於一些實例中，x之值為約0.44。於一些實例中，x之值為約0.45。於一些實例中，x之值為約0.46。於一些實例中，x之值為約0.47。於一些實例中，x之值為約0.48。於一些實例中，x之值為約0.49。於一些實例中，x之值為約0.5。於一些實例中，x之值為約0.51。於一些實例中，x之值為約0.52。於一些實例中，x之值為約0.53。於一些實例中，x之值為約0.54。於一些實例中，x之值為約0.55。於一些實例中，x之值為約0.56。於一些實例中，x之值為約0.57。於一些實例中，x之值為約0.58。於一些實例中，x之值為約0.59。於一些實例中，x之值為約0.6。於一些實例中，x之值為約0.7。於一些實例中，x之值為約0.8。於一些實例中，x之值為約0.9。於一些實例中，x之值為約0.99。於一些實例中，x之值為約0.999。
於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.1。於其他實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為約0.01。於其他實施態樣中，M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於其他實施態樣中，X為B且M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及 Mn中之一者、或Ta及Cr。於其他實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.05，或x為約0.02。於其他實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.4。於其他實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。
於一些實施態樣中，該組成基本上(essentially)由W、Re及B所構成，且x為至少0.001且少於0.1。於其他實施態樣中，該組成基本上由W、Re及B所構成，且x為約0.01。
於一些實施態樣中，y為至少2、4、6、8或12。於一些例子中，y為至少2。於其他例子中，y為至少4。於一些實例中，y為至少6。於一些其他實例中，y為至少8。於其他實例中，y為至少12。
於一些實施態樣中，n為0.001至0.999。於一些實施態樣中，n為0.001至0.999、0.005至0.999、0.01至0.999、0.05至0.999、0.1至0.999、0.15至0.999、0.2至0.999、0.25至0.999、0.35至0.999、0.4至0.999、0.5至0.999、0.6至0.999、0.7至0.999、0.8至0.999、0.001至0.99、0.005至0.99、0.01至0.99、0.05至0.99、0.1至0.99、0.15至0.99、0.2至0.99、0.25至0.99、0.35至0.99、0.4至0.99、0.5至0.99、0.6至0.99、0.7至0.99、0.8至0.99、0.01至0.9、0.05至0.9、0.1至0.9、0.15至0.9、0.2至0.9、0.25至0.9、0.3至0.9、0.35至0.9、0.4至0.9、0.5至0.9、0.6至0.9、 0.7至0.9、0.8至0.9、0.01至0.8、0.05至0.8、0.1至0.8、0.15至0.8、0.2至0.8、0.25至0.8、0.3至0.8、0.4至0.8、0.5至0.8、0.6至0.8、0.7至0.8、0.01至0.7、0.05至0.7、0.1至0.7、0.2至0.7、0.3至0.7、0.4至0.7、0.5至0.7、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.2至0.3、0.75至0.99、0.75至0.9、0.75至0.8、0.8至0.99、或0.8至0.9。
於一些實例中，n為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，n為約0.001。於一些實例中，n為約0.005。於一些實例中，n為約0.01。於一些實例中，n為約0.05。於一些實例中，n為約0.1。於一些實例中，n為約0.15。於一些實例中，n為約0.2。於一些實例中，n為約0.25。於一些實例中，n為約0.3。於一些實例中，n為約0.35。於一些實例中，n為約0.4。於一些實例中，n為約0.5。於一些實例中，n為約0.6。於一些實例中，n為約0.7。於一些實例中，n為約0.75。於一些實例中，n為約0.8。於一些實例中，n為約0.85。於一些實例中，n為約0.9。於一些實例中，n為約0.95。於一些實例中，n為約0.99。於一些實例中，n為約 0.999。
於一些實施態樣中，X為B且M包含Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及Y中之至少一者。於一些實施態樣中，X為B且M包含Re、Ta、Mn及Cr中之至少一者。有時，X為B且M可包含Ta、Mn及Cr中之至少一者。其他時候，X為B且M可包含Hf、Zr及Y中之至少一者。於一些例子中，X為B且M至少包含Re。於一些例子中，X為B且M至少包含Ta。於一些例子中，X為B且M至少包含Mn。於一些例子中，X為B且M至少包含Cr。於一些實例中，X為B且M至少包含Hf。於一些實例中，X為B且M至少包含Zr。於一些實例中，X為B且M至少包含Y。於一些實例中，X為B且M至少包含Ti。於一些實例中，X為B且M至少包含V。於一些實例中，X為B且M至少包含Co。於一些實例中，X為B且M至少包含Ni。於一些實例中，X為B且M至少包含Cu。於一些實例中，X為B且M至少包含Zn。於一些實例中，X為B且M至少包含Nb。於一些實例中，X為B且M至少包含Mo。於一些實例中，X為B且M至少包含Ru。於一些實例中，X為B且M至少包含Os。於一些實例中，X為B且M至少包含Ir。於一些實例中，X為B且M至少包含Li。
於一些例子中，X為B且M包含二或更多選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於 一些實例中，X為B且M包含Ta以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，X為B且M包含Ta以及選自Mn或Cr的元素。於一些實例中，X為B且M包含Hf以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及Al的元素。於一些實例中，X為B且M包含Zr以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，X為B且M包含Y以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及Al的元素。
於一些實施態樣中，X為B且M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及Mn，或Ta及Cr。於一些實施態樣中，X為B且M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。有時，X為B且M可選自Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。M可為Re。其他時候，X為B且M可選自Hf、Zr及Y。於一些實例中，X為B且M為Ta。於一些實例中，X為B且M為Mn。於一些實例中，X為B且M為Cr。於一些實例中，X為B且M為Ta及Mn。於一些實例中，X為B且M為Ta及Cr。於一些實例中，X為B且M為Hf。於一些實例中，X為B且M為Zr。於一些實例中，X為B且M為Y。於一些實例中，X為B且M為Ti。於一些實例中，X為B 且M為V。於一些實例中，X為B且M為Co。於一些實例中，X為B且M為Ni。於一些實例中，X為B且M為Cu。於一些實例中，X為B且M為Zn。於一些實例中，X為B且M為Nb。於一些實例中，X為B且M為Mo。於一些實例中，X為B且M為Ru。於一些實例中，X為B且M為Os。於一些實例中，X為B且M為Ir。於一些實例中，X為B且M為Li。
於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.1。
於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.1。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少 0.001且少於0.05。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為約0.02。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為約0.04。
於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.1。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.05。
於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.1。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.05。
於一些實施態樣中，X為B且M包含Ta及 Mn。於一些實施態樣中，X為B且M為Ta及Mn。於一些實施態樣中，X為B，M包含Ta及Mn，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些例子中，複合材料包含W0.94Ta0.02Mn0.04By，其中y為至少4。於一些例子中，複合材料包含W0.94Ta0.02Mn0.04B4。
於一些例子中，X為B且M包含Ta及Cr。於一些例子中，X為B且M為Ta及Cr。於一些例子中，X為B，M包含Ta及Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些例子中，複合材料包含W0.93Ta0.02Cr0.05By，其中y為至少4。於一些例子中，複合材料包含W0.93Ta0.02Cr0.05B4。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料係包含WB4。
第二式Tq的T包含至少一元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，T包含至少一元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的4族元素(Group 4 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的5族元素(Group 5 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的6族元素(Group 6 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的7族元素(Group 7 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的8族元素(Group 8 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的9族元素(Group 9 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的10族元素(Group 10 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的11族元素(Group 11 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的12族元素(Group 12 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的13族元素(Group 13 element)。於一些例子中，T包含至少一元素週期表中的14族元素(Group 14 element)。
第二式Tq的T可包含合金，其包含至少一元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，T可為合金，其包含至少一元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的4族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的5族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的6族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的7族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的8族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的9族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的10族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的11族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的12族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的13族元素。於一些 例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的14族元素。
於一些例子中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及Ti的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe、Ni、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Al、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Ti及Si的元素。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Cu。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ni。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Co。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Fe。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Si。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Al。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ti。
於一些例子中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些實例中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中之8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，合金T可包含Cu，以及視需要地(optionally)與Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn或Ta中之一或更多者組合。於一些實例中， 合金T包含Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、或彼等之任何組合。於此合金中，Cu的重量百分比可為約40wt.%至約60wt.%，或可為約50wt.%。Co的重量百分比可為約10wt.%至約20wt.%，或可為約20wt.%。Sn的重量百分比可為少於7wt.%，可為至多7wt.%，或可為約5wt.%。Ni的重量百分比可為約5wt.%至約15wt.%，或可為約10wt.%。W的重量百分比可為約15wt.%。
於一些實施態樣中，q為0.001至0.999。於一些實施態樣中，q為0.001至0.999、0.005至0.999、0.01至0.999、0.05至0.999、0.1至0.999、0.15至0.999、0.2至0.999、0.25至0.999、0.35至0.999、0.4至0.999、0.5至0.999、0.6至0.999、0.7至0.999、0.8至0.999、0.001至0.99、0.005至0.99、0.01至0.99、0.05至0.99、0.1至0.99、0.15至0.99、0.2至0.99、0.25至0.99、0.35至0.99、0.4至0.99、0.5至0.99、0.6至0.99、0.7至0.99、0.8至0.99、0.01至0.9、0.05至0.9、0.1至0.9、0.15至0.9、0.2至0.9、0.25至0.9、0.3至0.9、0.35至0.9、0.4至0.9、0.5至0.9、0.6至0.9、0.7至0.9、0.8至0.9、0.01至0.8、0.05至0.8、0.1至0.8、0.15至0.8、0.2至0.8、0.25至0.8、0.3至0.8、0.4至0.8、0.5至0.8、0.6至0.8、0.7至0.8、0.01至0.7、0.05至0.7、0.1至0.7、0.2至0.7、0.3至0.7、0.4至0.7、0.5至0.7、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、 0.2至0.5、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.2至0.3、0.75至0.99、0.75至0.9、0.75至0.8、0.8至0.99、或0.8至0.9。
於一些實施態樣中，q為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，q為約0.001。於一些實例中，q為約0.005。於一些實例中，q為約0.01。於一些實例中，q為約0.05。於一些實例中，q為約0.1。於一些實例中，q為約0.15。於一些實例中，q為約0.2。於一些實例中，q為約0.25。於一些實例中，q為約0.3。於一些實例中，q為約0.35。於一些實例中，q為約0.4。於一些實例中，q為約0.5。於一些實例中，q為約0.6。於一些實例中，q為約0.7。於一些實例中，q為約0.75。於一些實例中，q為約0.8。於一些實例中，q為約0.85。於一些實例中，q為約0.9。於一些實例中，q為約0.95。於一些實例中，q為約0.99。於一些實例中，q為約0.999。
於一些實例中，如本文所用之q及n為重量百分比範圍(weight percentage range)。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具抗氧化性。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有抗氧化性質(anti-oxidation property)。例如，當複合材料 係塗於工具的表面時，該複合材料降低了工具的氧化速率(相較於未塗覆該複合材料的工具)。於另一實例中，當複合材料係塗於工具的表面時，該複合材料避免了工具的氧化(相較於未塗覆該複合材料的工具)。於一些例子中，複合材料中的Tq抑制氧化的形成或降低氧化速率(rate of oxidation)。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含固溶體相(solid solution phase)。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料形成固溶體(solid solution)。於一些例子中，呈固溶體相之複合材料係包含了第一式(W1-xMxXy)n之以鎢為基礎的化合物及第二式Tq。於一些例子中，呈固溶體相之複合材料包含了第一式(W1-xMxB4)n之以鎢為基礎的化合物及第二式Tq。於一些例子中，呈固溶體相之複合材料包含了第一式(WB4)n之以鎢為基礎的化合物及第二式Tq。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約10至約70GPa。於一些例子中，本文所述之複合材料具有硬度為約10至約60GPa、約10至約50GPa、約10至約40GPa、約10至約30GPa、約20至約70GPa、約20至約60GPa、約20至約50GPa、約20至約40GPa、約20至約30GPa、約30至約70GPa、約30至約60GPa、約30至約50GPa、約30至約45GPa、約30至約40GPa、約30至約35GPa、約35至約70GPa、約35至約60GPa、約35至約50GPa、約35至約40 GPa、約40至約70GPa、約40至約60GPa、約40至約50GPa、約45至約60GPa或約45至約50GPa。於一些例子中，本文所述之複合材料具有硬度為約30至約50GPa、約30至約45GPa、約30至約40GPa、約30至約35GPa、約35至約50GPa、約35至約40GPa、約40至約50GPa或約45至約50GPa。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約10GPa、約15GPa、約20GPa、約25GPa、約30GPa、約31GPa、約32GPa、約33GPa、約34GPa、約35GPa、約36GPa、約37GPa、約38GPa、約39GPa、約40GPa、約41GPa、約42GPa、約43GPa、約44GPa、約45GPa、約46GPa、約47GPa、約48GPa、約49GPa、約50GPa、約51GPa、約52GPa、約53GPa、約54GPa、約55GPa、約56GPa、約57GPa、約58GPa、約59GPa、約60GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約10GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約15GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約20GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約25GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約30GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約31GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約32GPa或更高。於一些實施 態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約33GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約34GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約35GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約36GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約37GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約38GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約39GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約40GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約41GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約42GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約43GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約44GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約45GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約46GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約47GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約48GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約49GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約50GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約51 GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約52GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約53GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約54GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約55GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約56GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約57GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約58GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約59GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約60GPa或更高。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有整體模數(bulk modulus)為約330GPa至約350GPa。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有粒徑(grain size)為約20μm或更小。於一些例子中，複合材料具有粒徑為約15μm或更小、約12μm或更小、約10μm或更小、約8μm或更小、約5μm或更小、約2μm或更小或約1μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約15μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約12μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約10μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約9μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約8μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約7μm 或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約6μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約5μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約4μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約3μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約2μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約1μm或更小。
於一些例子中，粒徑為平均粒徑(averaged grain size)。於一些實例中，本文所述之複合材料具有平均粒徑為約20μm或更小。於一些例子中，複合材料具有平均粒徑為約15μm或更小、約12μm或更小、約10μm或更小、約8μm或更小、約5μm或更小、約2μm或更小或約1μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約15μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約12μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約10μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約9μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約8μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約7μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約6μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約5μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約4μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約3μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約2μm或更小。於一些實 例中，複合材料具有平均粒徑為約1μm或更小。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料為緻密化複合材料(densified composite material)。於一些例子中，緻密化複合材料包含第一式(W1-xMxXy)n之以鎢為基礎的化合物及第二式Tq之化合物。於一些例子中，緻密化複合材料包含第一式(W1-xMxB4)n之以鎢為基礎的化合物及第二式Tq之化合物。於一些例子中，緻密化複合材料包含第一式WB4之以鎢為基礎的化合物、及第二式Tq之化合物。
複合材料-四硼化鎢(W1-xMxB4)n
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料係包含：(a)第一式(W1-xMxB4)n之組成，其中：W為鎢(W)；B為硼(B)；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq之組成， 其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及Y中之至少一者。於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn及Cr中之至少一者。有時，M可包含Ta、Mn及Cr中之至少一者。其他時候，M可包含Hf、Zr及Y中之至少一者。於一些例子中，M至少包含Re。於一些例子中，M至少包含Ta。於一些例子中，M至少包含Mn。於一些例子中，M至少包含Cr。於一些實例中，M至少包含Hf。於一些實例中，M至少包含Zr。於一些實例中，M至少包含Y。於一些實例中，M至少包含Ti。於一些實例中，M至少包含V。於一些實例中，M至少包含Co。於一些實例中，M至少包含Ni。於一些實例中，M至少包含Cu。於一些實例中，M至少包含Zn。於一些實例中，M至少包含Nb。於一些實例中，M至少包含Mo。於一些實例中，M至少包含Ru。於一些實例中，M至少包含Os。於一些實例中，M至少包含Ir。於一些實例中，M至少包含Li。
於一些例子中，M包含二或更多選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Li、Sc、Y、及Al的元素。於一些實例中，M包含Ta以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、IrLi、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Ta以及選自Mn或Cr的元素。於一些實例中，M包含Hf以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Zr以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Y以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及Al的元素。
於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及Mn，或Ta及Cr。於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。有時，M可選自Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。M可為Re。其他時候，M可選自Hf、Zr、及Y。M可為Ta。M可為Mn。M可為Cr。M可為Ta及Mn。M可為Ta及Cr。M可為Hf。M可為Zr。M可為Y。M可為Ti。M可為V。M可為Co。M可為Ni。M可為Cu。M可為Zn。M可為Nb。M可為Mo。M可為Ru。M可為Os。M可為Ir。M可為Li。M可為Sc。M可為 Al。
有時，x可具有在0.001至0.999範圍(含)之內的值。有時，x可具有在0.005至0.99、0.01至0.95、0.05至0.9、0.1至0.9、0.001至0.6、0.005至0.6、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.4至0.6、0.001至0.55、0.005至0.55、0.01至0.55、0.05至0.55、0.1至0.55、0.2至0.55、0.3至0.55、0.4至0.55、0.45至0.55、0.001至0.5、0.005至0.5、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.3至0.5、0.4至0.5、0.5至0.55、0.45至0.5、0.001至0.4、0.005至0.4、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.001至0.3、0.005至0.3、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.001至0.2、0.005至0.2、0.01至0.2、0.05至0.2、或0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些實例中，x具有在0.1至0.9範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6、0.005至0.6、0.001至0.4、或0.001至0.2範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.5範圍(含)之內的 值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.7 範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.5範圍(含)之內的值。
於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於0.999。於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於0.9。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.6。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.05。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.2。
於一些實例中，x之值為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，x之值為約0.001。於一些實例中，x之值為約0.005。於一些實例中，x之值為約0.01。於一些實例中，x之值為約0.05。於一些實例中，x之值 為約0.1。於一些實例中，x之值為約0.15。於一些實例中，x之值為約0.2。於一些實例中，x之值為約0.3。於一些實例中，x之值為約0.4。於一些實例中，x之值為約0.41。於一些實例中，x之值為約0.42。於一些實例中，x之值為約0.43。於一些實例中，x之值為約0.44。於一些實例中，x之值為約0.45。於一些實例中，x之值為約0.46。於一些實例中，x之值為約0.47。於一些實例中，x之值為約0.48。於一些實例中，x之值為約0.49。於一些實例中，x之值為約0.5。於一些實例中，x之值為約0.51。於一些實例中，x之值為約0.52。於一些實例中，x之值為約0.53。於一些實例中，x之值為約0.54。於一些實例中，x之值為約0.55。於一些實例中，x之值為約0.56。於一些實例中，x之值為約0.57。於一些實例中，x之值為約0.58。於一些實例中，x之值為約0.59。於一些實例中，x之值為約0.6。於一些實例中，x之值為約0.7。於一些實例中，x之值為約0.8。於一些實例中，x之值為約0.9。於一些實例中，x之值為約0.99。於一些實例中，x之值為約0.999。
於一些實施態樣中，M為Re以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，M為Re以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，M為Re以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，M為Re以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，M為Re以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣 中，M為Re以及x為至少0.001且少於0.1。
於一些實施態樣中，M為Ta以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，M為Ta以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，M為Ta以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，M為Ta以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，M為Ta以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，M為Ta以及x為至少0.001且少於0.1。於一些實施態樣中，M為Ta以及x為至少0.001且少於0.05。於一些實施態樣中，M為Ta以及x為約0.02。於一些實施態樣中，M為Ta以及x為約0.04。
於一些實施態樣中，M為Mn以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，M為Mn以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，M為Mn以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，M為Mn以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，M為Mn以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，M為Mn以及x為至少0.001且少於0.1。於一些實施態樣中，M為Mn以及x為至少0.001且少於0.05。
於一些實施態樣中，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，M為Cr以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，M為Cr以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，M為Cr以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，M 為Cr以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，M為Cr以及x為至少0.001且少於0.1。於一些實施態樣中，M為Cr以及x為至少0.001且少於0.05。
於一些實施態樣中，M包含Ta及Mn。於一些實施態樣中，M為Ta及Mn。於一些實施態樣中，M包含Ta及Mn，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些例子中，複合材料包含W0.94Ta0.02Mn0.04B4。
於一些例子中，M包含Ta及Cr。於一些例子中，M為Ta及Cr。於一些例子中，M包含Ta及Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些例子中，複合材料包含W0.93Ta0.02Cr0.05B4。
於一些例子中，n為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5。於一些實例中，n為約0.001。於一些實例中，n為約0.005。於一些實例中，n為約0.01。於一些實例中，n為約0.05。於一些實例中，n為約0.1。於一些實例中，n為約0.15。於一些實例中，n為約0.2。於一些實例中，n為約0.25。於一些實例中，n為約0.3。於一些實例中，n為約0.35。於一些實例中，n為約0.4。於一些實例中，n為約0.45。於一些實例中，n為約0.5。
於一些實例中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，T可為合金，其包含至少一元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些例子中，T 為合金，其包含至少一元素週期表中的4族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的5族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的6族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的7族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的8族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的9族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的10族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的11族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的12族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的13族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的14族元素。
於一些例子中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及Ti的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe、Ni、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Al、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Ti及Si的元素。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Cu。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ni。於一些實施態樣中，T為 合金，其包含Co。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Fe。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Si。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Al。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ti。
於一些例子中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些實例中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，合金T可包含Cu，以及視需要地(optionally)與Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、或Ta之一或更多者組合。於一些實例中，合金T包含Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、或彼等之任何組合。於此合金中，Cu的重量百分比可為約40wt.%至約60wt.%，或可為約50wt.%。Co的重量百分比可為約10wt.%至約20wt.%，或可為約20wt.%。Sn的重量百分比可為少於7wt.%，可為至多7wt.%，或可為約5wt.%。Ni的重量百分比可為約5wt.%至約15wt.%，或可為約10wt.%。W的重量百分比可為約15wt.%。
於一些實施態樣中，q為0.001至0.999。於一些實施態樣中，q為0.001至0.999、0.005至0.999、0.01至0.999、0.05至0.999、0.1至0.999、0.15至0.999、0.2至0.999、0.25至0.999、0.35至0.999、0.4至0.999、0.5至0.999、0.6至0.999、0.7至0.999、0.8至 0.999、0.001至0.99、0.005至0.99、0.01至0.99、0.05至0.99、0.1至0.99、0.15至0.99、0.2至0.99、0.25至0.99、0.35至0.99、0.4至0.99、0.5至0.99、0.6至0.99、0.7至0.99、0.8至0.99、0.01至0.9、0.05至0.9、0.1至0.9、0.15至0.9、0.2至0.9、0.25至0.9、0.3至0.9、0.35至0.9、0.4至0.9、0.5至0.9、0.6至0.9、0.7至0.9、0.8至0.9、0.01至0.8、0.05至0.8、0.1至0.8、0.15至0.8、0.2至0.8、0.25至0.8、0.3至0.8、0.4至0.8、0.5至0.8、0.6至0.8、0.7至0.8、0.01至0.7、0.05至0.7、0.1至0.7、0.2至0.7、0.3至0.7、0.4至0.7、0.5至0.7、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.2至0.3、0.75至0.99、0.75至0.9、0.75至0.8、0.8至0.99、或0.8至0.9。
於一些實例中，q為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，q為約0.001。於一些實例中，q為約0.005。於一些實例中，q為約0.01。於一些實例中，q為約0.05。於一些實例中，q為約0.1。於一些實例中，q為約0.15。於一些實例中，q為約0.2。於一些實例中，q為約0.25。於一些實例中，q為約0.3。 於一些實例中，q為約0.35。於一些實例中，q為約0.4。於一些實例中，q為約0.5。於一些實例中，q為約0.6。於一些實例中，q為約0.7。於一些實例中，q為約0.75。於一些實例中，q為約0.8。於一些實例中，q為約0.85。於一些實例中，q為約0.9。於一些實例中，q為約0.95。於一些實例中，q為約0.99。於一些實例中，q為約0.999。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、鈧(Sc)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及(b)第二式Cuq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、鈧(Sc)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及(b)第二式Niq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包 含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、鈧(Sc)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及(b)第二式Coq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、鈧(Sc)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及(b)第二式Feq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、鈧(Sc)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及(b)第二式Siq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包 含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、鈧(Sc)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及(b)第二式Alq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、鈧(Sc)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及(b)第二式Tiq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
複合材料-四硼化鎢(WB 4 )
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含：(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq，其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、 9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實例中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，T可為合金，其包含至少一元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的4族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的5族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的6族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的7族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的8族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的9族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的10族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的11族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的12族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的13族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的14族元素。
於一些例子中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及Ti的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe、Ni、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Al、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Ti及Si的元素。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Cu。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ni。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Co。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Fe。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Si。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Al。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ti。
於一些例子中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些實例中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，合金T可包含Cu，以及視需要地(optionally)與Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、或Ta中之一或更多者組合。於一些實例中，合金T包含Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、或彼等之任何組合。於此合金中，Cu的重量百分比可為約40 wt.%至約60wt.%，或可為約50wt.%。Co的重量百分比可為約10wt.%至約20wt.%，或可為約20wt.%。Sn的重量百分比可為少於7wt.%，可為至多7wt.%，或可為約5wt.%。Ni的重量百分比可為約5wt.%至約15wt.%，或可為約10wt.%。W的重量百分比可為約15wt.%。
於一些實施態樣中，q為0.001至0.999。於一些實施態樣中，q為0.001至0.999、0.005至0.999、0.01至0.999、0.05至0.999、0.1至0.999、0.15至0.999、0.2至0.999、0.25至0.999、0.35至0.999、0.4至0.999、0.5至0.999、0.6至0.999、0.7至0.999、0.8至0.999、0.001至0.99、0.005至0.99、0.01至0.99、0.05至0.99、0.1至0.99、0.15至0.99、0.2至0.99、0.25至0.99、0.35至0.99、0.4至0.99、0.5至0.99、0.6至0.99、0.7至0.99、0.8至0.99、0.01至0.9、0.05至0.9、0.1至0.9、0.15至0.9、0.2至0.9、0.25至0.9、0.3至0.9、0.35至0.9、0.4至0.9、0.5至0.9、0.6至0.9、0.7至0.9、0.8至0.9、0.01至0.8、0.05至0.8、0.1至0.8、0.15至0.8、0.2至0.8、0.25至0.8、0.3至0.8、0.4至0.8、0.5至0.8、0.6至0.8、0.7至0.8、0.01至0.7、0.05至0.7、0.1至0.7、0.2至0.7、0.3至0.7、0.4至0.7、0.5至0.7、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至 0.4、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.2至0.3、0.75至0.99、0.75至0.9、0.75至0.8、0.8至0.99、或0.8至0.9。
於一些實例中，q為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，q為約0.001。於一些實例中，q為約0.005。於一些實例中，q為約0.01。於一些實例中，q為約0.05。於一些實例中，q為約0.1。於一些實例中，q為約0.15。於一些實例中，q為約0.2。於一些實例中，q為約0.25。於一些實例中，q為約0.3。於一些實例中，q為約0.35。於一些實例中，q為約0.4。於一些實例中，q為約0.5。於一些實例中，q為約0.6。於一些實例中，q為約0.7。於一些實例中，q為約0.75。於一些實例中，q為約0.8。於一些實例中，q為約0.85。於一些實例中，q為約0.9。於一些實例中，q為約0.95。於一些實例中，q為約0.99。於一些實例中，q為約0.999。
於一些例子中，n為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5。於一些實例中，n為約0.001。於一些實例中，n為約0.005。於一些實例中，n為約0.01。於一些實例中，n為約0.05。於一些實例中，n為約0.1。於一些實例中，n為約0.15。於一些實例中，n為約0.2。於一些實例中，n 為約0.25。於一些實例中，n為約0.3。於一些實例中，n為約0.35。於一些實例中，n為約0.4。於一些實例中，n為約0.45。於一些實例中，n為約0.5。
於一些實例中，本文所用之q及n為重量百分比範圍。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含：(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Cuq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含：(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.099；以及(b)第二式Niq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含：(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Coq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含：(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Feq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含：(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Siq；其中q為0.001至0.999；以及其 中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含：(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Alq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含：(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tiq；其中q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
包含鈹之以鎢為基礎之複合材料
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料係包含：(a)第一式(W1-xMxBey)n
其中：W為鎢(W)；Be為鈹(Be)；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、鈧(Sc)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及 (b)第二式Tq，其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及Y中之至少一者。於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn及Cr中之至少一者。有時，M可包含Ta、Mn及Cr中之至少一者。其他時候，M可包含Hf、Zr及Y中之至少一者。於一些例子中，M至少包含Re。於一些例子中，M至少包含Ta。於一些例子中，M至少包含Mn。於一些例子中，M至少包含Cr。於一些實例中，M至少包含Hf。於一些實例中，M至少包含Zr。於一些實例中，M至少包含Y。於一些實例中，M至少包含Ti。於一些實例中，M至少包含V。於一些實例中，M至少包含Co。於一些實例中，M至少包含Ni。於一些實例中，M至少包含Cu。於一些實例中，M至少包含Zn。於一些實例中，M至少包含Nb。於一些實例中，M至少包含Mo。於一些實例中，M至少包含Ru。於一些實例中，M至少包含Os。於一些實例中，M至少包含 Ir。於一些實例中，M至少包含Li。於一些實例中，M至少包含Sc。於一些實例中，M至少包含Al。
於一些例子中，M包含二或更多選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Li、Y、Sc、及Al的元素。於一些實例中，M包含Ta以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Ta以及選自Mn或Cr的元素。於一些實例中，M包含Hf以及選自T、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Zr以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Y以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及Al的元素。
於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及Mn，或Ta及Cr。於一些會施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。有時，M可選自Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。M可為Re。其他時候，M可選自Hf、Zr、及Y。M可為Ta。M可為Mn。M可為Cr。M可為Ta及Mn。M可為Ta及Cr。M可為Hf。M可為Zr。M可為Y。M可為Ti。M可為V。M可為Co。M可為Ni。M可為 Cu。M可為Zn。M可為Nb。M可為Mo。M可為Ru。M可為Os。M可為Ir。M可為Li。M可為Sc。M可為Al。
有時，x可具有在0.001至0.999範圍(含)之內的值。有時，x可具有在0.001至0.999、0.005至0.99、0.01至0.95、0.05至0.9、0.1至0.9、0.001至0.6、0.005至0.6、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.4至0.6、0.001至0.55、0.005至0.55、0.01至0.55、0.05至0.55、0.1至0.55、0.2至0.55、0.3至0.55、0.4至0.55、0.45至0.55、0.001至0.5、0.005至0.5、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.3至0.5、0.4至0.5、0.5至0.55、0.45至0.5、0.001至0.4、0.005至0.4、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.001至0.3、0.005至0.3、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.001至0.2、0.005至0.2、0.01至0.2、0.05至0.2、或0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些實例中，x具有在0.1至0.9範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6、0.005至0.6、0.001至0.4、或0.001至0.2範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.2 範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有 在0.3至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.5範圍(含)之內的值。
於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於0.999。於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於0.9。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.6。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.05。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.2。
於一些實例中，x之值為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，x之值為約0.001。於一些實例 中，x之值為約0.005。於一些實例中，x之值為約0.01。於一些實例中，x之值為約0.05。於一些實例中，x之值為約0.1。於一些實例中，x之值為約0.15。於一些實例中，x之值為約0.2。於一些實例中，x之值為約0.3。於一些實例中，x之值為約0.4。於一些實例中，x之值為約0.41。於一些實例中，x之值為約0.42。於一些實例中，x之值為約0.43。於一些實例中，x之值為約0.44。於一些實例中，x之值為約0.45。於一些實例中，x之值為約0.46。於一些實例中，x之值為約0.47。於一些實例中，x之值為約0.48。於一些實例中，x之值為約0.49。於一些實例中，x之值為約0.5。於一些實例中，x之值為約0.51。於一些實例中，x之值為約0.52。於一些實例中，x之值為約0.53。於一些實例中，x之值為約0.54。於一些實例中，x之值為約0.55。於一些實例中，x之值為約0.56。於一些實例中，x之值為約0.57。於一些實例中，x之值為約0.58。於一些實例中，x之值為約0.59。於一些實例中，x之值為約0.6。於一些實例中，x之值為約0.7。於一些實例中，x之值為約0.8。於一些實例中，x之值為約0.9。於一些實例中，x之值為約0.95。於一些實例中，x之值為約0.99。於一些實例中，x之值為約0.999。
於一些實施態樣中，y為至少2、4、6或12。於一些例子中，y為至少2。於一些實例中，y為至少4。於一些實例中，y為至少6。於一些實例中，y為至 少12。
於一些例子中，n為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5。於一些實例中，n為約0.001。於一些實例中，n為約0.005。於一些實例中，n為約0.01。於一些實例中，n為約0.05。於一些實例中，n為約0.1。於一些實例中，n為約0.15。於一些實例中，n為約0.2。於一些實例中，n為約0.25。於一些實例中，n為約0.3。於一些實例中，n為約0.35。於一些實例中，n為約0.4。於一些實例中，n為約0.45。於一些實例中，n為約0.5。
第二式Tq的T可為合金，其包含至少一元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，T可為合金，其包含至少一元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的4族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的5族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的6族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的7族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的8族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的9族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的10族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的11族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至 少一元素週期表中的12族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的13族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的14族元素。
於一些例子中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及Ti的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe、Ni、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Al、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Ti及Si的元素。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Cu。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ni。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Co。於一些實施態樣中，T為合金，其包含T。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Si。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Al。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ti。
於一些例子中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些實例中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，合金T可包 含Cu，以及視需要地(optionally)與Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn或Ta中之一或更多者組合。於一些實例中，合金T包含Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、或彼等之任何組合。於此合金中，Cu的重量百分比可為約40wt.%至約60wt.%，或可為約50wt.%。Co的重量百分比可為約10wt.%至約20wt.%，或可為約20wt.%。Sn的重量百分比可為少於7wt.%，可為至多7wt.%，或可為約5wt.%。Ni的重量百分比可為約5wt.%至約15wt.%，或可為約10wt.%。W的重量百分比可為約15wt.%。
於一些實施態樣中，q為0.001至0.999。於一些實施態樣中，q為0.001至0.999、0.005至0.999、0.01至0.999、0.05至0.999、0.1至0.999、0.15至0.999、0.2至0.999、0.25至0.999、0.35至0.999、0.4至0.999、0.5至0.999、0.6至0.999、0.7至0.999、0.8至0.999、0.001至0.99、0.005至0.99、0.01至0.99、0.05至0.99、0.1至0.99、0.15至0.99、0.2至0.99、0.25至0.99、0.35至0.99、0.4至0.99、0.5至0.99、0.6至0.99、0.7至0.99、0.8至0.99、0.01至0.9、0.05至0.9、0.1至0.9、0.15至0.9、0.2至0.9、0.25至0.9、0.3至0.9、0.35至0.9、0.4至0.9、0.5至0.9、0.6至0.9、0.7至0.9、0.8至0.9、0.01至0.8、0.05至0.8、0.1至0.8、0.15至0.8、0.2至0.8、0.25至0.8、0.3至0.8、0.4至0.8、0.5至0.8、0.6至0.8、0.7至0.8、0.01至0.7、0.05至0.7、0.1至0.7、0.2至0.7、0.3至0.7、0.4至 0.7、0.5至0.7、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.2至0.3、0.75至0.99、0.75至0.9、0.75至0.8、0.8至0.99、或0.8至0.9。
於一些實例中，q為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，q為約0.001。於一些實例中，q為約0.005。於一些實例中，q為約0.01。於一些實例中，q為約0.05。於一些實例中，q為約0.1。於一些實例中，q為約0.15。於一些實例中，q為約0.2。於一些實例中，q為約0.25。於一些實例中，q為約0.3。於一些實例中，q為約0.35。於一些實例中，q為約0.4。於一些實例中，q為約0.5。於一些實例中，q為約0.6。於一些實例中，q為約0.7。於一些實例中，q為約0.75。於一些實例中，q為約0.8。於一些實例中，q為約0.85。於一些實例中，q為約0.9。於一些實例中，q為約0.95。於一些實例中，q為約0.99。於一些實例中，q為約0.999。
於一些實例中，本文所使用之q及n為重量百分比範圍。
於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具抗 氧化性。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有抗氧化性質(anti-oxidation property)。例如，當複合材料係塗於工具的表面時，該複合材料降低了工具的氧化速率(相較於未塗覆該複合材料的工具)。於另一實例中，當複合材料係塗於工具的表面時，該複合材料避免了工具的氧化(相較於未塗覆該複合材料的工具)。於一些例子中，複合材料中的Tq抑制氧化的形成或降低氧化速率。
於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料包含固溶體相(solid solution phase)。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料形成固溶體(solid solution)。於一些例子中，呈固溶體相之複合材料包含第一式(W1-xMxBey)n之以鎢為基礎的化合物、及第二式Tq。
於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約10至約70GPa。於一些例子中，包含鈹之複合材料具有硬度為約10至約60GPa、約10至約50GPa、約10至約40GPa、約10至約30GPa、約20至約70GPa、約20至約60GPa、約20至約50GPa、約20至約40GPa、約20至約30GPa、約30至約70GPa、約30至約60GPa、約30至約50GPa、約30至約45GPa、約30至約40GPa、約30至約35GPa、約35至約70GPa、約35至約60GPa、約35至約50GPa、約35至約40GPa、約40至約70GPa、約40至約60GPa、約40至約50GPa、約45至約60GPa或約45至約50GPa。於一些例子中，本文所述之複合材料具有硬度為約30至約50 GPa、約30至約45GPa、約30至約40GPa、約30至約35GPa、約35至約50GPa、約35至約40GPa、約40至約50GPa或約45至約50GPa。
於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約10GPa、約15GPa、約20GPa、約25GPa、約30GPa、約31GPa、約32GPa、約33GPa、約34GPa、約35GPa、約36GPa、約37GPa、約38GPa、約39GPa、約40GPa、約41GPa、約42GPa、約43GPa、約44GPa、約45GPa、約46GPa、約47GPa、約48GPa、約49GPa、約50GPa、約51GPa、約52GPa、約53GPa、約54GPa、約55GPa、約56GPa、約57GPa、約58GPa、約59GPa、約60GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約10GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約15GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約20GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約25GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約30GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約31GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約32GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約33GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約34GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約35 GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約36GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約37GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約38GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約39GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約40GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約41GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約42GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約43GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約44GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約45GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約46GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約47GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約48GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約49GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約50GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約51GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約52GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約53GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約54GPa或更高。於 一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約55GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約56GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約57GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約58GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約59GPa或更高。於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有硬度為約60GPa或更高。
於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有整體模數(bulk modulus)為約330GPa至約350GPa。
於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料具有粒徑為約20μm或更小。於一些例子中，複合材料具有粒徑為約15μm或更小、約12μm或更小、約10μm或更小、約8μm或更小、約5μm或更小、約2μm或更小或約1μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約15μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約12μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約10μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約9μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約8μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約7μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約6μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約5μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約4μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約3μm或更 小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約2μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約1μm或更小。
於一些例子中，粒徑為平均粒徑。於一些實例中，包含鈹之複合材料具有平均粒徑為約20μm或更小。於一些例子中，複合材料具有平均粒徑為約15μm或更小、約12μm或更小、約10μm或更小、約8μm或更小、約5μm或更小、約2μm或更小或約1μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約15μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約12μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約10μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約9μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約8μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約7μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約6μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約5μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約4μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約3μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約2μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約1μm或更小。
於一些實施態樣中，包含鈹之複合材料為緻密化複合材料。於一些例子中，該緻密化複合材料包含第一式(W1-xMxBey)n之以鎢為基礎的化合物以及第二式 Tq。
包含矽之以鎢為基礎的複合材料
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含：(a)第一式(W1-xMxSiy)n
其中：W為鎢(W)；Si為矽(Si)；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)、鈧(Sc)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq：其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及 其中，q及n之總和為1。
於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及Y中之至少一者。於一些實施態樣中，M包含Re、Ta、Mn及Cr中之至少一者。有時，M可包含Ta、Mn及Cr中之至少一者。其他時候，M可包含Hf、Zr及Y中之至少一者。於一些例子中，M至少包含Re。於一些例子中，M至少包含Ta。於一些例子中，M至少包含Mn。於一些例子中，M至少包含Cr。於一些實例中，M至少包含Hf。於一些實例中，M至少包含Zr。於一些實例中，M至少包含Y。於一些實例中，M至少包含Ti。於一些實例中，M至少包含V。於一些實例中，M至少包含Co。於一些實例中，M至少包含Ni。於一些實例中，M至少包含Cu。於一些實例中，M至少包含Zn。於一些實例中，M至少包含Nb。於一些實例中，M至少包含Mo。於一些實例中，M至少包含Ru。於一些實例中，M至少包含Os。於一些實例中，M至少包含Ir。於一些實例中，M至少包含Li。於一些實例中，M至少包含Sc。於一些實例中，M至少包含Al。
於一些例子中，M包含二或更多的選自鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)的元素。於一些實例中，M包含Ta以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、 Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Ta以及選自Mn或Cr的元素。於一些實例中，M包含Hf以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Zr以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，M包含Y以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及Al的元素。
於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及Mn，或Ta及Cr。於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。有時，M可選自Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。M可為Re。其他時候，M可選自Hf、Zr、及Y。M可為Ta。M可為Mn。M可為Cr。M可為Ta及Mn。M可為Ta及Cr。M可為Hf。M可為Zr。M可為Y。M可為Ti。M可為V。M可為Co。M可為Ni。M可為Cu。M可為Zn。M可為Nb。M可為Mo。M可為Ru。M可為Os。M可為Ir。M可為Li。M可為Sc。M可為Al。
有時，x可具有在0.001至0.999範圍(含)之內的值。有時，x可具有在0.001至0.999、0.005至0.99、0.01至0.95、0.05至0.9、0.1至0.9、0.001至 0.6、0.005至0.6、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.4至0.6、0.001至0.55、0.005至0.55、0.01至0.55、0.05至0.55、0.1至0.55、0.2至0.55、0.3至0.55、0.4至0.55、0.45至0.55、0.001至0.5、0.005至0.5、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.3至0.5、0.4至0.5、0.5至0.55、0.45至0.5、0.001至0.4、0.005至0.4、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.001至0.3、0.005至0.3、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.001至0.2、0.005至0.2、0.01至0.2、0.05至0.2、或0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些實例中，x具有在0.1至0.9範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6、0.005至0.6、0.001至0.4、或0.001至0.2範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子 中，x具有在0.1至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.5範圍(含)之內的值。
於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於 0.999。於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於0.9。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.6。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.05。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.2。
於一些實例中，x之值為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，x之值為約0.001。於一些實例中，x之值為約0.005。於一些實例中，x之值為約0.01。於一些實例中，x之值為約0.05。於一些實例中，x之值為約0.1。於一些實例中，x之值為約0.15。於一些實例中，x之值為約0.2。於一些實例中，x之值為約0.3。於一些實例中，x之值為約0.4。於一些實例中，x之值為約0.41。於一些實例中，x之值為約0.42。於一些實例中，x 之值為約0.43。於一些實例中，x之值為約0.44。於一些實例中，x之值為約0.45。於一些實例中，x之值為約0.46。於一些實例中，x之值為約0.47。於一些實例中，x之值為約0.48。於一些實例中，x之值為約0.49。於一些實例中，x之值為約0.5。於一些實例中，x之值為約0.51。於一些實例中，x之值為約0.52。於一些實例中，x之值為約0.53。於一些實例中，x之值為約0.54。於一些實例中，x之值為約0.55。於一些實例中，x之值為約0.56。於一些實例中，x之值為約0.57。於一些實例中，x之值為約0.58。於一些實例中，x之值為約0.59。於一些實例中，x之值為約0.6。於一些實例中，x之值為約0.7。於一些實例中，x之值為約0.8。於一些實例中，x之值為約0.9。於一些實例中，x之值為約0.95。於一些實例中，x之值為約0.99。於一些實例中，x之值為約0.999。
於一些實施態樣中，y為至少2、4、6或12。於一些例子中，y為至少2。於一些實例中，y為至少4。於一些實例中，y為至少6。於一些實例中，y為至少12。
於一些例子中，n為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5。於一些實例中，n為約0.001。於一些實例中，n為約0.005。於一些實例中，n為約0.01。於一些實例中，n為約0.05。於一些實例中，n為約0.1。於一些實例中，n 為約0.15。於一些實例中，n為約0.2。於一些實例中，n為約0.25。於一些實例中，n為約0.3。於一些實例中，n為約0.35。於一些實例中，n為約0.4。於一些實例中，n為約0.45。於一些實例中，n為約0.5。
第二式Tq的T可為合金，其包含至少一元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，T可為合金，其包含至少一元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的4族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的5族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的6族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的7族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的8族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的9族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的10族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的11族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的12族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的13族元素。於一些例子中，T為合金，其包含至少一元素週期表中的14族元素。
於一些例子中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及Ti的元素。於一些實例中， T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe、Ni、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Co、Fe及Ni的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Al、Ti及Si的元素。於一些實例中，T為合金，其包含至少一選自Ti及Si的元素。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Cu。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ni。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Co。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Fe。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Si。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Al。於一些實施態樣中，T為合金，其包含Ti。
於一些例子中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中之4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。於一些實例中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中之8、9、10、11、12、13或14族元素。有時，合金T可包含Cu，以及視需要地(optionally)與Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn或Ta中之一或更多者組合。於一些實例中，合金T包含Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、或彼等之任何組合。於此合金中，Cu的重量百分比可為約40wt.%至約60wt.%，或可為約50wt.%。Co的重量百分比可為約10wt.%至約20wt.%，或可為約20wt.%。Sn的重 量百分比可為少於7wt.%，可為至多7wt.%，或可為約5wt.%。Ni的重量百分比可為約5wt.%至約15wt.%，或可為約10wt.%。W的重量百分比可為約15wt.%。
於一些實施態樣中，q為0.001至0.999。於一些實施態樣中，q為0.001至0.999、0.005至0.999、0.01至0.999、0.05至0.999、0.1至0.999、0.15至0.999、0.2至0.999、0.25至0.999、0.35至0.999、0.4至0.999、0.5至0.999、0.6至0.999、0.7至0.999、0.8至0.999、0.001至0.99、0.005至0.99、0.01至0.99、0.05至0.99、0.1至0.99、0.15至0.99、0.2至0.99、0.25至0.99、0.35至0.99、0.4至0.99、0.5至0.99、0.6至0.99、0.7至0.99、0.8至0.99、0.01至0.9、0.05至0.9、0.1至0.9、0.15至0.9、0.2至0.9、0.25至0.9、0.3至0.9、0.35至0.9、0.4至0.9、0.5至0.9、0.6至0.9、0.7至0.9、0.8至0.9、0.01至0.8、0.05至0.8、0.1至0.8、0.15至0.8、0.2至0.8、0.25至0.8、0.3至0.8、0.4至0.8、0.5至0.8、0.6至0.8、0.7至0.8、0.01至0.7、0.05至0.7、0.1至0.7、0.2至0.7、0.3至0.7、0.4至0.7、0.5至0.7、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.2至0.3、0.75至0.99、0.75至0.9、0.75至0.8、0.8至0.99、或0.8至0.9。
於一些實例中，q為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，q為約0.001。於一些實例中，q為約0.005。於一些實例中，q為約0.01。於一些實例中，q為約0.05。於一些實例中，q為約0.1。於一些實例中，q為約0.15。於一些實例中，q為約0.2。於一些實例中，q為約0.25。於一些實例中，q為約0.3。於一些實例中，q為約0.35。於一些實例中，q為約0.4。於一些實例中，q為約0.5。於一些實例中，q為約0.6。於一些實例中，q為約0.7。於一些實例中，q為約0.75。於一些實例中，q為約0.8。於一些實例中，q為約0.85。於一些實例中，q為約0.9。於一些實例中，q為約0.95。於一些實例中，q為約0.99。於一些實例中，q為約0.999。
於一些實例中，本文所使用之q及n為重量百分比範圍。
於一些實施態樣中，包含矽之複合材料為具抗氧化性。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有抗氧化性質。例如，當複合材料係塗於工具的表面時，該複合材料降低了工具的氧化速率(相較於未塗覆該複合材料的工具)。於另一實例中，當複合材料係塗於工具的表面時，該複合材料避免了工具的氧化(相較於未塗覆該複合材料的工具)。於一些例子中，複合材料中的Tq抑制氧 化的形成或降低氧化速率。
於一些實施態樣中，包含矽之複合材料包含固溶體相(solid solution phase)。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料形成固溶體(solid solution)。於一些例子中，呈固溶體相之複合材料包含第一式(W1-xMxSiy)n之以鎢為基礎的化合物以及第二式Tq。
於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約10至約70GPa。於一些例子中，包含矽之複合材料具有硬度為約10至約60GPa、約10至約50GPa、約10至約40GPa、約10至約30GPa、約20至約70GPa、約20至約60GPa、約20至約50GPa、約20至約40GPa、約20至約30GPa、約30至約70GPa、約30至約60GPa、約30至約50GPa、約30至約45GPa、約30至約40GPa、約30至約35GPa、約35至約70GPa、約35至約60GPa、約35至約50GPa、約35至約40GPa、約40至約70GPa、約40至約60GPa、約40至約50GPa、約45至約60GPa或約45至約50GPa。於一些例子中，本文所述之複合材料具有硬度為約30至約50GPa、約30至約45GPa、約30至約40GPa、約30至約35GPa、約35至約50GPa、約35至約40GPa、約40至約50GPa或約45至約50GPa。
於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約10GPa、約15GPa、約20GPa、約25GPa、約30GPa、約31GPa、約32GPa、約33GPa、約34GPa、 約35GPa、約36GPa、約37GPa、約38GPa、約39GPa、約40GPa、約41GPa、約42GPa、約43GPa、約44GPa、約45GPa、約46GPa、約47GPa、約48GPa、約49GPa、約50GPa、約51GPa、約52GPa、約53GPa、約54GPa、約55GPa、約56GPa、約57GPa、約58GPa、約59GPa、約60GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約10GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約15GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約20GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約25GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約30GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約31GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約32GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約33GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約34GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約35GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約36GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約37GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約38GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約39GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有 硬度為約40GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約41GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約42GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約43GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約44GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約45GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約46GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約47GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約48GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約49GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約50GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約51GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約52GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約53GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約54GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約55GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約56GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約57GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約58GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約59 GPa或更高。於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有硬度為約60GPa或更高。
於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有整體模數(bulk modulus)為約330GPa至約350GPa。
於一些實施態樣中，包含矽之複合材料具有粒徑為約20μm或更小。於一些例子中，複合材料具有粒徑為約15μm或更小、約12μm或更小、約10μm或更小、約8μm或更小、約5μm或更小、約2μm或更小或約1μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約15μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約12μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約10μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約9μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約8μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約7μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約6μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約5μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約4μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約3μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約2μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約1μm或更小。
於一些例子中，粒徑為平均粒徑。於一些實例中，包含矽之複合材料具有平均粒徑為約20μm或更小。於一些例子中，複合材料具有平均粒徑為約15μm或 更小、約12μm或更小、約10μm或更小、約8μm或更小、約5μm或更小、約2μm或更小或約1μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約15μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約12μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約10μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約9μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約8μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約7μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約6μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約5μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約4μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約3μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約2μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約1μm或更小。
於一些實施態樣中，包含矽之複合材料為緻密化複合材料。於一些例子中，緻密化複合材料包含第一式(W1-xMxSiy)n之以鎢為基礎的化合物以及Tq。
於某些實施態樣中，本文亦描述包含用於切割或研磨之表面(surface)或主體(body)的工具，該表面或主體至少有硬材料(hard material)面，其中，該硬材料包含兩組成：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之第一組成，其中： W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式Tq之組成，其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
本文亦描述添加摻雜劑(dopant)之W1-xMxXy複合材料。於一些態樣中，本文描述例如元素週期表中的4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-、11-、12-、13-或14-族金屬摻雜材料(dopant material)，其為有利存在因為其提高及/或強化破裂韌性、耐磨性、導熱性、及/或延性。於某些態樣中，燒結複合物中之黏合劑材料的存在量(為總質 量中之質量百分比)係依特定應用而變化。例如，一些應用會需要較高的破裂韌性；因此，所需黏合劑的量會比需要較高耐磨性之應用(其本就要使用較少黏合劑)來得高。某些用途實例包括，但不限於：表面硬化工具(hard-facing tooling)、車床插入件(lathe insert)、井下鑽頭體(downhole bit body)、網墊(gauge pad)、擠壓模表面(extrusion die surface)、氣壓及液壓研磨介質頂端(pneumatic and hydraulic pressure abrasion media head)。
於某些實施態樣中，本文描述之複合材料包含兩組成：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之組成，其中： X’為B、Be、及Si中之一者，M’為Hf、Zr、及Y中之至少一者；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1；以及其中，該第二組成(b)包圍(encompass)該第一組成之邊(edge)(部分地或全部地)，作為保護塗層。
於一些實施態樣中，第一式W1-xMxXy的X為B及Si中之一者。於一些實施態樣中，第一式W1-xMxXy的X為Be及Si中之一者。於一些例子中，X為B。於其他例子中，X為Si。於另外的例子中，X為Be。
於一些實施態樣中，X為B。於一些實施態樣中，M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於一些實施態樣中，X為B且M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。
於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、及Mn，或Ta及Cr。於一些實施態樣中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、及Mn，或Ta及Cr。有時，M可選自Ta、Mn、Cr、及Mn，或Ta及Cr。M可為Re。其他時候，M可選自Hf、Zr、及Y。M可為Ta。M可為Mn。M可為Cr。M可為Ta及Mn。M可為Ta及Cr。M可為Hf。M可為Zr。M可為Y。M可為Ti。M可為V。M可為Co。M可為Ni。M可為Cu。M可為Zn。M可為Nb。M可為Mo。M可為Ru。M可為Os。M可為Ir。M可為Li。M可為Sc。M可為Al。
有時，x可具有在0.001至0.999範圍(含)之內的值。有時，x可具有在0.001至0.999、0.005至0.99、0.01至0.95、0.05至0.9、0.1至0.9、0.001至0.6、0.005至0.6、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.4至0.6、0.001至0.55、0.005至0.55、0.01至0.55、0.05至0.55、0.1至0.55、0.2至0.55、0.3至0.55、0.4至0.55、0.45至0.55、0.001至0.5、0.005至0.5、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.3至0.5、0.4至0.5、0.5至0.55、0.45至0.5、0.001至0.4、0.005至0.4、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.001至0.3、0.005至0.3、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.001至0.2、0.005至0.2、0.01至0.2、0.05至0.2、或0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些實例中，x具有在0.1至0.9範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6、0.005至0.6、0.001至0.4、或0.001至0.2範圍(含)之內的值。於一些例子中，x具有在0.001至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.001至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在 0.01至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.01至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.1至0.2範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.2至0.3範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.5範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.3至0.4範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.8範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.7範圍(含)之內的值。於一些其他例子 中，x具有在0.4至0.6範圍(含)之內的值。於一些其他例子中，x具有在0.4至0.5範圍(含)之內的值。
於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於0.999。於一些實施態樣中，x為至少0.001且少於0.9。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.6。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.001且少於0.05。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.01且少於0.2。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.5。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.4。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.3。於一些實例中，x為至少0.1且少於0.2。
於一些實例中，x之值為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，x之值為約0.001。於一些實例中，x之值為約0.005。於一些實例中，x之值為約0.01。於一些實例中，x之值為約0.05。於一些實例中，x之值為約0.1。於一些實例中，x之值為約0.15。於一些實例 中，x之值為約0.2。於一些實例中，x之值為約0.3。於一些實例中，x之值為約0.4。於一些實例中，x之值為約0.41。於一些實例中，x之值為約0.42。於一些實例中，x之值為約0.43。於一些實例中，x之值為約0.44。於一些實例中，x之值為約0.45。於一些實例中，x之值為約0.46。於一些實例中，x之值為約0.47。於一些實例中，x之值為約0.48。於一些實例中，x之值為約0.49。於一些實例中，x之值為約0.5。於一些實例中，x之值為約0.51。於一些實例中，x之值為約0.52。於一些實例中，x之值為約0.53。於一些實例中，x之值為約0.54。於一些實例中，x之值為約0.55。於一些實例中，x之值為約0.56。於一些實例中，x之值為約0.57。於一些實例中，x之值為約0.58。於一些實例中，x之值為約0.59。於一些實例中，x之值為約0.6。於一些實例中，x之值為約0.7。於一些實例中，x之值為約0.8。於一些實例中，x之值為約0.9。於一些實例中，x之值為約0.99。於一些實例中，x之值為約0.999。
於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.1。於其他實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為約0.01。於其他實施態樣中，M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於其他實施態樣中，X為B且M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。於其他實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.05、或x為約 0.02。於其他實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.4。於其他實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。
於一些實施態樣中，該組成基本上(essentially)由W、Re及B所構成，且x為至少0.001且少於0.1。於其他實施態樣中，該組成基本上由W、Re及B所構成，且x為約0.01。
於一些實施態樣中，y為至少2、4、6、8或12。於一些例子中，y為至少2。於其他例子中，y為至少4。於一些實例中，y為至少6。於一些其他實例中，y為至少8。於其他實例中，y為至少12。
於一些實施態樣中，n為0.001至0.999。於一些實施態樣中，n為0.001至0.999、0.005至0.999、0.01至0.999、0.05至0.999、0.1至0.999、0.15至0.999、0.2至0.999、0.25至0.999、0.35至0.999、0.4至0.999、0.5至0.999、0.6至0.999、0.7至0.999、0.8至0.999、0.001至0.99、0.005至0.99、0.01至0.99、0.05至0.99、0.1至0.99、0.15至0.99、0.2至0.99、0.25至0.99、0.35至0.99、0.4至0.99、0.5至0.99、0.6至0.99、0.7至0.99、0.8至0.99、0.01至0.9、0.05至0.9、0.1至0.9、0.15至0.9、0.2至0.9、0.25至0.9、0.3至0.9、0.35至0.9、0.4至0.9、0.5至0.9、0.6至0.9、0.7至0.9、0.8至0.9、0.01至0.8、0.05至0.8、0.1至0.8、0.15至0.8、0.2至0.8、0.25至0.8、0.3至0.8、0.4 至0.8、0.5至0.8、0.6至0.8、0.7至0.8、0.01至0.7、0.05至0.7、0.1至0.7、0.2至0.7、0.3至0.7、0.4至0.7、0.5至0.7、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.2至0.3、0.75至0.99、0.75至0.9、0.75至0.8、0.8至0.99、或0.8至0.9。
於一些實例中，n為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，n為約0.001。於一些實例中，n為約0.005。於一些實例中，n為約0.01。於一些實例中，n為約0.05。於一些實例中，n為約0.1。於一些實例中，n為約0.15。於一些實例中，n為約0.2。於一些實例中，n為約0.25。於一些實例中，n為約0.3。於一些實例中，n為約0.35。於一些實例中，n為約0.4。於一些實例中，n為約0.5。於一些實例中，n為約0.6。於一些實例中，n為約0.7。於一些實例中，n為約0.75。於一些實例中，n為約0.8。於一些實例中，n為約0.85。於一些實例中，n為約0.9。於一些實例中，n為約0.95。於一些實例中，n為約0.99。於一些實例中，n為約0.999。
於一些實施態樣中，X為B且M包含Re、 Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及Y中之至少一者。於一些實施態樣中，X為B且M包含Re、Ta、Mn及Cr中之至少一者。有時，X為B且M可包含Ta、Mn及Cr中之至少一者。其他時候，X為B且M可包含Hf、Zr及Y中之至少一者。於一些例子中，X為B且M至少包含Re。於一些例子中，X為B且M至少包含Ta。於一些例子中，X為B且M至少包含Mn。於一些例子中，X為B且M至少包含Cr。於一些實例中，X為B且M至少包含Hf。於一些實例中，X為B且M至少包含Zr。於一些實例中，X為B且M至少包含Y。於一些實例中，X為B且M至少包含Ti。於一些實例中，X為B且M至少包含V。於一些實例中，X為B且M至少包含Co。於一些實例中，X為B且M至少包含Ni。於一些實例中，X為B且M至少包含Cu。於一些實例中，X為B且M至少包含Zn。於一些實例中，X為B且M至少包含Nb。於一些實例中，X為B且M至少包含Mo。於一些實例中，X為B且M至少包含Ru。於一些實例中，X為B且M至少包含Os。於一些實例中，X為B且M至少包含Ir。於一些實例中，X為B且M至少包含Li。
於一些例子中，X為B且M包含二或更多選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，X為B且M包含Ta以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、 Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，X為B且M包含Ta以及選自Mn或Cr的元素。於一些實例中，X為B且M包含Hf以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Re、Os、Ir、Li、Ta、Y及Al的元素。於一些實例中，X為B且M包含Zr以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Y及Al的元素。於一些實例中，X為B且M包含Y以及選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ta、Nb、Mo、Ru、Hf、Re、Os、Ir、Li、Zr及Al的元素。
於一些實施態樣中，X為B且M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及Mn，或Ta及Cr。於一些實施態樣中，X為B且M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。有時，X為B且M可係選自Ta、Mn、Cr、Ta及Mn，或Ta及Cr。M可為Re。其他時候，X為B且M可選自Hf、Zr、及Y。於一些實例中，X為B且M為Ta。於一些實例中，X為B且M為Mn。於一些實例中，X為B且M為Cr。於一些實例中，X為B且M為Ta及Mn。於一些實例中，X為B且M為Ta及Cr。於一些實例中，X為B且M為Hf。於一些實例中，X為B且M為Zr。於一些實例中，X為B且M為Y。於一些實例中，X為B且M為Ti。於一些實例中，X為B且M為V。於一些實例中，X為B且M為Co。於一些實例中，X為B且M為Ni。於一些實例中，X為B且 M為Cu。於一些實例中，X為B且M為Zn。於一些實例中，X為B且M為Nb。於一些實例中，X為B且M為Mo。於一些實例中，X為B且M為Ru。於一些實例中，X為B且M為Os。於一些實例中，X為B且M為Ir。於一些實例中，X為B且M為Li。
於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.1。
於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.1。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.05。於一些實施態樣中，X為B，M為Ta，以及x為約0.02。於一些實施態樣中，X為B，M為 Ta，以及x為約0.04。
於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.1。於一些實施態樣中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.05。
於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.5。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.4。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.3。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.2。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.1。於一些實施態樣中，X為B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.05。
於一些實施態樣中，X為B且M包含Ta及Mn。於一些實施態樣中，X為B且M為Ta及Mn。於一些實施態樣中，X為B，M包含Ta及Mn，以及x為至少 0.001且少於0.6。於一些例子中，複合材料包含W0.94Ta0.02Mn0.04By，其中y為至少4。於一些例子中，複合材料包含W0.94Ta0.02Mn0.04B4。
於一些例子中，X為B且M包含Ta及Cr。於一些例子中，X為B且M為Ta及Cr。於一些例子中，X為B，M包含Ta及Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。於一些例子中，複合材料包含W0.93Ta0.02Cr0.05By，其中y為至少4。於一些例子中，複合材料包含W0.93Ta0.02Cr0.05B4。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料係包含WB4。
於一些實施態樣中，X’為B。於一些實施態樣中，M’為Hf、Zr及Y中之一者。於一些實施態樣中，X’為B且M’為Hf。於一些實施態樣中，X’為B且M’為Zr。於一些實施態樣中，X’為B且M’為Y。於其他實施態樣中，X’為B，且M’包含Hf及Y。於其他實施態樣中，X’為B且M’包含Hf及Y。於其他實施態樣中，X’為B且M’包含Zr及Y。再於其他實施態樣中，X’為B且M’包含Hf、Zr及Y。
於一些實施態樣中，X’為B，M’為Hf，以及第二式為HfB。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Hf，以及第二式為HfB2。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Hf，以及第二式為HfB及HfB2的組合。
於一些實施態樣中，X’為B，M’為Zr，以及 第二式為ZrB。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Zr，以及第二式為ZrB2。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Zr，以及第二式為ZrB及ZrB2的組合。
於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB2。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB4。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB6。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB12。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB2及YB4的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB2及YB6的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB2及YB12的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB4及YB6的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB4及YB12的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB6及YB12的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB2、YB4及YB6的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB2、YB4及YB12的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB4、YB6及YB12的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB2、YB6及YB12的組合。於一些實施態樣中，X’為B，M’為Y，以及第二式為YB2、YB4、YB6及YB12的組合。
於一些實施態樣中，q為0.001至0.999。於 一些實施態樣中，q為0.001至0.999、0.005至0.999、0.01至0.999、0.05至0.999、0.1至0.999、0.15至0.999、0.2至0.999、0.25至0.999、0.35至0.999、0.4至0.999、0.5至0.999、0.6至0.999、0.7至0.999、0.8至0.999、0.001至0.99、0.005至0.99、0.01至0.99、0.05至0.99、0.1至0.99、0.15至0.99、0.2至0.99、0.25至0.99、0.35至0.99、0.4至0.99、0.5至0.99、0.6至0.99、0.7至0.99、0.8至0.99、0.01至0.9、0.05至0.9、0.1至0.9、0.15至0.9、0.2至0.9、0.25至0.9、0.3至0.9、0.35至0.9、0.4至0.9、0.5至0.9、0.6至0.9、0.7至0.9、0.8至0.9、0.01至0.8、0.05至0.8、0.1至0.8、0.15至0.8、0.2至0.8、0.25至0.8、0.3至0.8、0.4至0.8、0.5至0.8、0.6至0.8、0.7至0.8、0.01至0.7、0.05至0.7、0.1至0.7、0.2至0.7、0.3至0.7、0.4至0.7、0.5至0.7、0.01至0.6、0.05至0.6、0.1至0.6、0.2至0.6、0.3至0.6、0.01至0.5、0.05至0.5、0.1至0.5、0.2至0.5、0.01至0.4、0.05至0.4、0.1至0.4、0.2至0.4、0.01至0.3、0.05至0.3、0.1至0.3、0.2至0.3、0.75至0.99、0.75至0.9、0.75至0.8、0.8至0.99、或0.8至0.9。
於一些實施態樣中，q為約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或約0.999。於一些實例中，q為約 0.001。於一些實例中，q為約0.005。於一些實例中，q為約0.01。於一些實例中，q為約0.05。於一些實例中，q為約0.1。於一些實例中，q為約0.15。於一些實例中，q為約0.2。於一些實例中，q為約0.25。於一些實例中，q為約0.3。於一些實例中，q為約0.35。於一些實例中，q為約0.4。於一些實例中，q為約0.5。於一些實例中，q為約0.6。於一些實例中，q為約0.7。於一些實例中，q為約0.75。於一些實例中，q為約0.8。於一些實例中，q為約0.85。於一些實例中，q為約0.9。於一些實例中，q為約0.95。於一些實例中，q為約0.99。於一些實例中，q為約0.999。
於一些實例中，本文所用之q及n為重量百分比範圍。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具抗氧化性。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有抗氧化性質。例如，當複合材料係塗於工具的表面時，該複合材料降低了工具的氧化速率(相較於未塗覆該複合材料的工具)。於另一實例中，當複合材料係塗於工具的表面時，該複合材料避免了工具的氧化(相較於未塗覆該複合材料的工具)。於一些例子中，複合材料中之(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合，抑制氧化的形成或降低氧化速率。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料包含固溶體相(solid solution phase)。於一些實施態樣中，本 文所述之複合材料形成固溶體(solid solution)。於一些例子中，呈固溶體相之複合材料包含第一式(W1-xMxXy)n之以鎢為基礎的化合物以及第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合。於一些例子中，呈固溶體相之複合材料包含第一式(W1-xMxB4)n之以鎢為基礎的化合物以及第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合。於一些例子中，呈固溶體相之複合材料包含第一式(WB4)n之以鎢為基礎的化合物以及第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約10至約70GPa。於一些例子中，本文所述之複合材料具有硬度為約10至約60GPa、約10至約50GPa、約10至約40GPa、約10至約30GPa、約20至約70GPa、約20至約60GPa、約20至約50GPa、約20至約40GPa、約20至約30GPa、約30至約70GPa、約30至約60GPa、約30至約50GPa、約30至約45GPa、約30至約40GPa、約30至約35GPa、約35至約70GPa、約35至約60GPa、約35至約50GPa、約35至約40GPa、約40至約70GPa、約40至約60GPa、約40至約50GPa、約45至約60GPa或約45至約50GPa。於一些例子中，本文所述之複合材料具有硬度為約30至約50GPa、約30至約45GPa、約30至約40GPa、約30至約35GPa、約35至約50GPa、約35至約40GPa、約40至 約50GPa或約45至約50GPa。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約10GPa、約15GPa、約20GPa、約25GPa、約30GPa、約31GPa、約32GPa、約33GPa、約34GPa、約35GPa、約36GPa、約37GPa、約38GPa、約39GPa、約40GPa、約41GPa、約42GPa、約43GPa、約44GPa、約45GPa、約46GPa、約47GPa、約48GPa、約49GPa、約50GPa、約51GPa、約52GPa、約53GPa、約54GPa、約55GPa、約56GPa、約57GPa、約58GPa、約59GPa、約60GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約10GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約15GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約20GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約25GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約30GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約31GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約32GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約33GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約34GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約35GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約36GPa或更高。於一 些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約37GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約38GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約39GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約40GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約41GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約42GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約43GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約44GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約45GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約46GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約47GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約48GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約49GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約50GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約51GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約52GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約53GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約54GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為 約55GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約56GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約57GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約58GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約59GPa或更高。於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有硬度為約60GPa或更高。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有整體模數(bulk modulus)為約330GPa至約350GPa。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料具有粒徑為約20μm或更小。於一些例子中，複合材料具有粒徑為約15μm或更小、約12μm或更小、約10μm或更小、約8μm或更小、約5μm或更小、約2μm或更小或約1μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約15μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約12μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約10μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約9μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約8μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約7μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約6μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約5μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約4μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約3μm或更小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約2μm或更 小。於一些實例中，複合材料具有粒徑為約1μm或更小。
於一些例子中，粒徑為平均粒徑。於一些實例中，本文所述之複合材料具有平均粒徑為約20μm或更小。於一些例子中，複合材料具有平均粒徑為約15μm或更小、約12μm或更小、約10μm或更小、約8μm或更小、約5μm或更小、約2μm或更小或約1μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約15μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約12μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約10μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約9μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約8μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約7μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約6μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約5μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約4μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約3μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約2μm或更小。於一些實例中，複合材料具有平均粒徑為約1μm或更小。
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料為緻密化複合材料。於一些例子中，緻密化複合材料包含第一式(W1-xMxXy)n之以鎢為基礎的化合物以及第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、 或彼等之組合之化合物。於一些例子中，緻密化複合材料包含第一式(W1-xMxB4)n之以鎢為基礎的化合物以及第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之化合物。於一些例子中，緻密化複合材料包含第一式WB4之以鎢為基礎的化合物，以及第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之化合物。
於某些實施態樣中，本文亦描述包含用於切割或研磨之表面(surface)或主體(body)的工具，該表面或主體至少有硬材料(hard material)面，其中，該硬材料包含兩組成：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之組成， 其中：X’為B、Be、及Si中之一者，M’為Hf、Zr、及Y中之至少一者；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1；以及其中，該第二組成(b)包圍(encompass)該第一組成之邊(edge)(部分地或全部地)，作為保護塗層。
四硼化鎢(Tungsten tetraboride)
本案標的之一些實施態樣係關於四硼化鎢(WB4)之硬度改良，係藉由分別以過渡金屬以及輕元素替換不同濃度(部分或完全)鎢及/或硼。根據本案標的之一些實施態樣，硬度的提高(因為固溶體(solid solution)、粒界(grain boundary)分散及析出硬化(precipitation hardening)機轉)使得製造了具增進之壽命(life time)的機具(machine tool)。於一些實施態樣中，所研發的材料，呈大塊(bulk)及薄膜(thin film)狀態兩者，皆用於各種應用包括鑽頭(drill bit)、鋸條(saw blade)、車床插入件(lathe insert)及擠壓模(extrusion die)，還有杯子、管子及拉線(wire drawing)製程所用之衝床(punch)(根據本案標的之一些實施態樣)。
在過渡金屬-硼化物領域的現有技術包括鋨及釕之二硼化物化合物、二硼化錸以及二硼化鎢的固態合成(solid-state synthesis)以及示性(characterization)。四硼化 鎢(WB4)之高硬度的概念首次提出，其相比於之前所提的超硬二硼化物(superhard diboride)而言係含有更多硼-硼鍵(boron-boron bond)，且探討其作為超硬材料(superhard material)之應用。
具過渡金屬及輕元素之四硼化鎢
根據本案標的之一些實施態樣，描述新穎之超硬材料，以四硼化鎢為基礎，藉由其他過渡金屬諸如錸以置換鎢。除了並不昂貴且具有金屬導電性(metallic conductivity)之外，所研發之材料展現甚高於50GPa之改良的維氏硬度(Vickers hardness)，這遠高於WB4的硬度(約43GPa)。
根據本案標的之一些實施態樣，WB4之組成變異物(compositional variation)的合成係藉由以其它金屬(諸如Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Li、Sc、Y及Al)置換W及/或以輕元素(諸如Be及Si)置換B。此等元素之純粉末(具所欲化學計量(stoichiometry))，係使用瑪瑙研缽(agate mortar)及杵一起研磨直到獲致均勻混合物(uniform mixture)。於WB4化合物之例子中，應使用鎢對硼之比例為1：12。過量的硼是需要的以用來補償其於合成期間之蒸發且用來確保WB4結構之熱力學穩定性(thermodynamic stability)(基於鎢-硼系統的二元相圖(binary phase diagram))。利用液壓機(hydraulic press) (瓶式千斤頂(bottlejack))將各混合物壓製成球粒(pellet)。隨後將球粒置於電弧熔煉爐(arc melting furnace)中且於高純度氬、環境壓力(ambient pressure)下施加>60安培(Amp)的AC/DC電流。於一些其他實施態樣中，使用其它合成技術包括熱壓(hot press)及火花電漿燒結。使用各種沈積技術諸如噴濺(sputtering)、包覆膠結(pack cementation)等等以製造此等材料之薄膜。
此等化合物之實際實施需要些微技術調整以及使其適於工業規模(industrial scale)。例如，一些應用係需要採用有力的壓製機(press)以壓製大的球粒以及採用大型電弧熔煉爐以電弧熔煉大的球粒。至於使用燒結法(sintering method)以合成試樣，則可能需要適當的大型(large-scale)熱壓或SPS機器及良好設計之模具以供產品(插入件(insert)、鑽頭(drill bit)、模具等等)之特定形狀。根據本案標的之一些實施態樣，由於此等化合物大多為導電的，為了使生產時間極小化，放電加工機(electro discharge machine)(EDM)亦非常有利於用於切割(cutting)、鑽(drilling)、整理(finishing)及其他合成後加工(post-synthesis process)(由此等超硬材料所製之產品的製造所需的)。為了增加產品之延性(ductility)，添加Co、Ni、或Cu或此三元素之組合是適用的。於一些實施態樣中，為了此等材料之薄膜應用，需要高科技薄膜沈積系統(hi-tech thin film deposition system)。
於一些實施態樣中，本文所述係成功合成及 定性(characterize)各種濃度Re於WB4中，即W1-xRexB4(x=0.005-0.5)。試驗顯示以Re取代1wt.% W將WB4之維氏硬度由約43GPa提高至約50GPa(於施加0.49N之負載(load)下)。此化合物在高達400℃之空氣中為熱穩定性的(thermally stable)。本文所描述亦為合成之各種化學計量的具Ta、Mo、Mn及Cr之WB4，該等中的一些化合物之硬度觀測結果為甚高於50GPa。例如，當WB4中之約2.0、4.0及10.0wt.%的W係分別以Ta、Mn及Cr置換時，量測到維氏硬度值(於施加0.49N之負載下)為52.8、53.7及53.5GPa。再者，藉由利用此等結果，本文所述係合成具有該三種元素的組合之WB4的三元(ternary)/四元(quaternary)固溶體(solid solution)，係藉由保持Ta在WB4中的濃度固定為wt 2.0wt.%而變化Mn及Cr的濃度為2.0至10.0wt.%。這使得組合W0.94Ta0.02Mn0.04B4及W0.93Ta0.02Cr0.05B4之硬度(於0.49N)值分別高達55.8及57.3GPa。證實WB4易使用EDM機器切割，這是因其優異之導電性。EDM切割樣品係用於測試組合材料(compositional material)的加工性能(machining performance)。此等化合物之延性(ductility)係因將Co、Ni或Cu添加至彼而獲得改善。
根據本案標的之一些實施態樣的工具(tool)具有由根據本案標的之實施態樣中任一組成物所製的至少一切割(cutting)或研磨(abrading)表面。於一些實施態樣中，工具係具有根據本案標的之實施態樣之上述組成物的膜或 塗層(coating)。於其他實施態樣中，工具係由下列者所製及/或係包括下列者：由根據本案標的之實施態樣之上述組成物所製之組件(component)。於一些實施態樣中，鑽頭(drill bit)、刀片(blade)、模具(die)等等係塗有下列者或係由下列者所製：根據本案標的之實施態樣的上述材料。然而，工具及工具組件並不限於該等實例。於其他實施態樣中，上述材料的粉末或顆粒形式係單獨提供或提供為附著於底結構(backing structure)以提供研磨功能。於一些實施態樣中，根據本案標的(subject matter)之組成物係用於用來替代目前使用之硬材料(諸如碳化鎢(tungsten carbide))的應用。於一些實施態樣中，上述材料係用作為保護性表面塗層(protective surface coating)以提供耐磨性(wear resistance)以及對磨耗(abrasion)或其它損傷的抗性。
具過渡金屬及輕元素之四硼化鎢的黏合劑組成物
於一些實施態樣中，本文所述為複合材料，提供為具過渡金屬及輕元素之WB4變異物(variation)(W1-xMxXy組成)與黏合劑(諸如元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素)之組合。於一些實施態樣中，本文所述為複合材料，提供為具過渡金屬及輕元素之WB4變異物(W1-xMxXy組成)與黏合劑(諸如元素週期表中的8、9或10族過渡金屬元素)之組合。於其他實施態樣中，黏合劑係包含 Fe、Co及Ni中之至少一元素，其中，黏合劑之wt.%範圍係0.001至0.5。於一些其他實施態樣中，黏合劑之wt.%範圍係0.01至0.5。於一些其他實施態樣中，黏合劑之wt.%範圍係0.1至0.5。
於一些實施態樣中，複合材料包含90wt.%的W1-xMxXy(具過渡金屬及輕元素)、10wt.%的Co金屬(作為黏合劑)。於一些其他實施態樣中，複合材料包含約73wt.%至約95wt.%的W1-xMxXy，以及約5wt.%至約27wt.%的固溶體Co-Ni-Fe黏合劑(包含約40wt.%至約90wt.% Co、約4wt.%至約36wt.% Ni、以及約4wt.%至約36wt.% Fe)，其中Ni：Fe之比為約1.5：1至約1：1.5，以及其中黏合劑固溶體實質上未顯現應力及應變所引發之相變(phase transformation)。
於一些實施態樣中，作為非限制性實例，W1-xMxXy組成物係磨成細粉(例如1-30μm)且與黏合劑細粉充分混合，接著發生緻密化(densification)以使其變成完全緻密化複合材料(fully densified composite material)。於一些實施態樣中，作為非限制性實例，W1-xMxXy組成物係磨成細粉(例如1-10μm)且與黏合劑細粉充分混合，接著發生緻密化(densification)以使其變成完全緻密化之複合材料。
於一些實施態樣中，作為非限制性實例，預定組成(predetermined composition)之W1-xMxXy與黏合劑(經混合)，係裝入所欲形狀的模具中，且施力(例如 20噸(ton))壓製以製造“生料球(green pellet)”，其係隨後於高溫真空爐(例如1400℃)中燒結一些時間(例如1-6小時)。終產物為完全緻密化之WB4與黏合劑的複合物(composite)。於其他實施態樣中，作為非限制性實例，預定組成(predetermined composition)之W1-xMxXy與黏合劑(經混合)，係裝入石墨模具(graphite die)以進行液壓(hydraulic compaction)，隨後裝入火花電漿燒結爐(SPS)或高溫高壓爐(HTHP)或熱均壓機(HIP)，以經受加壓過程(pressure process)以及溫度掃掠(temperature sweep)(同時地或相繼地)，以製造具黏合劑之完全緻密化WB4複合物。
於一些例子中，此等製成材料之韌性(toughness)係比具式W1-xMxXy之化合物還高(犧牲硬度)，但展現應用環境(application environment)易需之性質(因而單獨“純”W1-xMxXy，不處理(handle)(即加工(machining)))。
根據本案標的之一些實施態樣的工具具有至少一切割或研磨表面，其係由根據本案標的之實施態樣的任一複合材料(具有W1-xMxXy與黏合劑之預定組成(predetermined composition))所製。於一些實施態樣中，工具係具有根據本案標的之實施態樣的上述複合材料的膜或塗層。於其他實施態樣中，工具係由下列者所製及/或係包括下列者：由根據本案標的之實施態樣的上述複合材料所製之組件(component)。於一些實施態樣中，鑽頭 (drill bit)、刀片(blade)、模具(die)等等係塗有下列者或係由下列者所製：根據本案標的之實施態樣的上述材料。然而，工具及工具組件並不限於該等實例。於其他實施態樣中，上述材料的粉末或顆粒形式係單獨提供或提供為附著於底結構(backing structure)以提供研磨功能(abrading function)。於一些實施態樣中，根據本案標的之組成物於一些實施態樣中係用於例如用來替代目前使用之硬材料(諸如碳化鎢(tungsten carbide))的應用。於一些實施態樣中，上述材料係用作為保護性表面塗層(protective surface coating)以提供耐磨性(wear resistance)以及對磨耗(abrasion)或其它損傷的抗性。
具有過渡金屬及輕元素、具有保護塗層之四硼化鎢
於一些實施態樣中，配方W1-xMxXy中W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)及矽(Si)中之一者；以及M為Hf、Zr、或Y、或彼等之組合。於此配方中M形成式M’X’、M’X’2、M’X’4、M’X’6、或M’X’12、或彼等之組合的組成，且圍繞W1-xMxXy組成之邊(edge)(部分地或完全地)，作為保護塗層。於配方W1-xMxXy中，終產物(final product)中的x為至少0.001且少於0.50的組成。於一些實施態樣中，作為非限制性實例，添加過量的Hf、Zr、或Y、或彼等之組合(名稱上，合成前配方(pre-synthesis formulation)，其中x為0.50至1.5，使得配方(formulation)為W0.9M1.5B4，在電弧熔煉(arc-melting)之 前)，導致合成後組成(post-synthesis composition)為W1-xMxXy+MX2(位於粒界(grain boundary))。基本上，其為WB4(具有固溶體添加劑(solid-solution additive))，具有包圍著邊(edge)(部分地或全部地)的第二相(secondary phase)。於一些實例中，圍繞WB4之有意的第二相係用於提高抗氧化性(相對於不具第二相的化合物)。於一些實例中，第二相保護其下之WB4不被氧化。於一些實施態樣中，作為非限制性實例，關注於覆蓋(covering)任何高度氧化點(high oxidation point)之二硼化物(MB2)，其中M為Hf、Zr及Y中之至少一者，為複合(composite)/二元(binary)組成(WB4，有MB2於粒界(grain boundary))。此兩種類(species)會緊密散布(intimately interspersed)且不可分(inseparable)。
根據本案標的之一些實施態樣的工具係具有至少一切割或研磨表面為由根據本案標的之實施態樣的任一複合材料(具有預定組成(predetermined composition)W1-xMxXy與保護性MB2)(含有塗層)所製成。於一些實施態樣中，工具係具有根據本案標的之實施態樣的上述複合材料之膜或塗層。於其他實施態樣中，工具係由下列者製成及/或係設計為包含下列者：由根據本案標的之實施態樣的上述複合材料所製之組件(component)。於一些實施態樣中，鑽頭(drill bit)、刀片(blade)、模具(die)等等係塗有下列者或係由下列者所製：根據本案標的之實施態樣的上述材料。然而，工具及工具 組件並不限於該等實例。於其他實施態樣中，上述材料的粉末或顆粒形式係單獨提供或提供為附著於底結構(backing structure)以提供研磨功能。於一些實施態樣中，根據本案標的(subject matter)之組成物係用於例如用來替代目前使用之硬材料(諸如碳化鎢(tungsten carbide))的應用。於一些實施態樣中，上述材料係用作為保護性表面塗層(protective surface coating)以提供例如耐磨性以及對磨耗或其它損傷的抗性。
製造方法
於某些實施態樣中，本文所述係包括製造複合材料的方法。於一些實施態樣中，本文所述者包括製備抗氧化性複合材料的方法，該方法包含(a)以足夠時間將具有第一式(W1-xMxXy)n之組成、與具有第二式Tq之組成摻混在一起以製造粉末混合物；其中：X為B、Be及Si中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；q及n係各自獨立地為0.001至0.999；以及q及n之總和為1；(b)以足夠壓力來壓製該粉末混合物以產生球粒(pellet)；以及(c)以足夠溫度 燒結(sintering)該球粒以製造緻密化複合材料。
於一些實施態樣中，本文所述係包括製備緻密化複合材料之方法，該方法包含(a)以足夠時間將具有式(W1-xMxB4)n之第一組成以及式Tq之第二組成摻混在一起以製造粉末混合物；其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；x為0.001至0.999；q及n係各自獨立地為0.001至0.999；以及q及n之總和為1；(b)以足夠壓力來壓製該粉末混合物以產生球粒(pellet)；以及(c)以足夠溫度燒結(sintering)該球粒以製造緻密化複合材料。
於一些實施態樣中，本文所述係包括製備緻密化複合材料之方法，該方法包含(a)以足夠時間將具有式(WB4)n之第一組成以及式Tq之第二組成摻混在一起以製造粉末混合物；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；q及n係各自獨立地為0.001至0.999；以及q及n之總和為1；(b)以足夠壓力來壓製該粉末混合物以產生球粒(pellet)；以及(c)以足夠溫度燒結(sintering)該球粒以製造緻密化複合材料。
於一些實施態樣中，本文所述係包括製備緻 密化複合材料之方法，該方法包含(a)以足夠時間將具有式(W1-xMxBey)n之第一組成、以及式Tq之第二組成摻混在一起以製造粉末混合物；其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；q及n係各自獨立地為0.001至0.999；以及q及n之總和為1；(b)以足夠壓力來壓製該粉末混合物以產生球粒(pellet)；以及(c)以足夠溫度燒結(sintering)該球粒以製造緻密化複合材料。
於一些實施態樣中，本文所述係包括製備緻密化複合材料之方法，該方法包含(a)以足夠時間將具有式(W1-xMxSiy)n之第一組成以及式Tq之第二組成摻混在一起以製造粉末混合物；其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；q及n係各自獨立地為0.001至0.999；以及q及n之總和為1；(b)以足夠 壓力來壓製該粉末混合物以產生球粒(pellet)；以及(c)以足夠溫度燒結(sintering)該球粒以製造緻密化複合材料。
於一些實施態樣中，摻混時間(blending time)為約5分鐘至約6小時。於一些例子中，摻混時間為約5分鐘、約10分鐘、約15分鐘、約20分鐘、約30分鐘、約45分鐘、約1小時、約1.5小時、約2小時、約3小時、約4小時、約5小時或約6小時。
於一些實施態樣中，摻混時間為至少5分鐘或更多。於一些實例中，摻混時間為約10分鐘或更多。於一些實例中，摻混時間為約20分鐘或更多。於一些實例中，摻混時間為約30分鐘或更多。於一些實例中，摻混時間為約45分鐘或更多。於一些實例中，摻混時間為約1小時或更多。於一些實例中，摻混時間為約2小時或更多。於一些實例中，摻混時間為約3小時或更多。於一些實例中，摻混時間為約4小時或更多。於一些實例中，摻混時間為約5小時或更多。於一些實例中，摻混時間為約6小時或更多。於一些實例中，摻混時間為約8小時或更多。於一些實例中，摻混時間為約10小時或更多。於一些實例中，摻混時間為約12小時或更多。
於一些例子中，係使用至多36,000psi的壓力以產生球粒(pellet)。於一些例子中，壓力為至多(up to)34,000psi。於一些例子中，壓力為至多32,000psi。於一些例子中，壓力為至多30,000psi。於一些例子中，壓力為至多28,000psi。於一些例子中，壓力為至多26,000 psi。於一些例子中，壓力為至多24,000psi。於一些例子中，壓力為至多22,000psi。於一些例子中，壓力為至多20,000psi。於一些例子中，壓力為至多18,000psi。於一些例子中，壓力為至多16,000psi。於一些例子中，壓力為至多15,000psi。於一些例子中，壓力為至多14,000psi。於一些例子中，壓力為至多10,000psi。
於一些實施態樣中，本文所述之方法進一步包括燒結步驟(sintering step)。於一些例子中，燒結步驟產生了緻密化複合材料。於一些例子中，燒結步驟係於高溫進行。於一些實例中，燒結期間的溫度為1000℃至2000℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1000℃至1900℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1200℃至1900℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1300℃至1900℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1400℃至1900℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1000℃至1800℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1000℃至1700℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1200℃至1800℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1300℃至1700℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1000℃至1600℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1500℃至1800℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1500℃至1700℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1500℃至1600℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1600℃至2000℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1600℃至 1900℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1600℃至1800℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1600℃至1700℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1700℃至2000℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1700℃至1900℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1700℃至1800℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1800℃至2000℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1800℃至1900℃。於一些實例中，燒結期間的溫度為1900℃至2000℃。
於一些實例中，溫度為約1000℃、約1100℃、約1200℃、約1300℃、約1400℃、約1500℃、約1600℃、約1700℃、約1800℃、約1900℃或約2000℃。於一些實例中，溫度為約1000℃。於一些實例中，溫度為約1100℃。於一些實例中，溫度為約1200℃。於一些實例中，溫度為約1300℃。於一些實例中，溫度為約1400℃。於一些實例中，溫度為約1500℃。於一些實例中，溫度為約1600℃。於一些實例中，溫度為約1700℃。於一些實例中，溫度為約1800℃。於一些實例中，溫度為約1900℃。於一些實例中，溫度為約2000℃。
於一些實例中，燒結(sintering)係於室溫進行。
於一些實施態樣中，本文所述之燒結步驟涉及高溫(elevated temperature)與高壓(elevated pressure)，例如，熱壓(hot pressing)。熱壓之製程涉及同時應用壓力 與高溫，其可加速材料(例如，本文所述之複合材料)之緻密化(densification)的速率。於一些例子中，熱壓期間係使用1000℃至2000℃的溫度以及至多36,000psi的壓力。
於其他實施態樣中，本文所述之燒結步驟涉及高壓及室溫，例如，冷壓(cold pressing)。於此等例子中，係使用至多36,000psi的壓力。
工具以及研磨材料
於一些實施態樣中，本文所述之複合材料係用以製造、修飾(modify)或塗覆(coat)工具或研磨材料。於一些例子中，本文所述之複合材料係塗至工具或研磨材料的表面上。於其他例子中，工具或研磨材料的表面係以本文所述之複合材料修飾之。於另外的例子中，工具或研磨材料的表面係包含本文所述之複合材料。
於一些實施態樣中，工具或研磨材料(abrasive material)包括切割工具。於一些例子中，工具或研磨材料包括用於切割(cutting)、鑽(drilling)、蝕刻(etching)、雕刻(engraving)、磨光(grinding)、雕鑿(carving)或拋光(polishing)之工具或工具組件。於一些例子中，工具或研磨材料包括金屬接合(metal bond)研磨工具(abrasive tool)，例如，諸如金屬接合磨輪(abrasive wheel)或砂輪(grinding wheel)。於一些例子中，工具或研磨材料包括鑽具(drilling tool)。於一些例子中，工具或研 磨材料包括鑽頭(drill bit)、插入件(insert)或模具。於一些實例中，工具或研磨材料包括用於井下修整(downhole tooling)之工具或組件。於一些實例中，工具或研磨材料包括蝕刻工具(etching tool)。於一些實例中，工具或研磨材料包括雕刻工具(engraving tool)。於一些實例中，工具或研磨材料包括磨光工具(grinding tool)。於一些實例中，工具或研磨材料包括雕鑿工具(carving tool)。於一些實例中，工具或研磨材料包括拋光工具(polishing tool)。
於一些實施態樣中，工具或研磨材料之表面包含本文所述之複合材料。於一些實例中，工具或研磨材料之表面包含複合材料，其包含(a)第一式(W1-xMxXy)n，其中：X為B、Be及Si中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面包含複合材料，其包含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸 (Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面包含複合材料，其包含(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面包含複合材料，其包含(a)第一式(W1-xMxBey)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面包含複合材料，其包含(a)第一式(W1-xMxSiy)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬 (Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，該工具或研磨材料包括用於切割(cutting)、鑽(drilling)、蝕刻(etching)、雕刻(engraving)、磨光(grinding)、雕鑿(carving)或拋光(polishing)之工具或工具組件。於一些實例中，該複合材料抑制氧化形成於該工具或研磨材料上。於其他實例中，該複合材料降低於該工具或研磨材料上形成氧化之速率(相對於不含該複合材料的工具或研磨材料)。
於一些實施態樣中，工具或研磨材料之表面係以本文所述之複合材料修飾之。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係以複合材料修飾之，該複合材料包含(a)第一式(W1-xMxXy)n，其中：X為B、Be及Si中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者； 以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係以複合材料修飾之，該複合材料包含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係以複合材料修飾之，該複合材料包含(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係以複合材料修飾之，該複合材料包含(a)第一式(W1-xMxBey)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含 元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係以複合材料修飾之，該複合材料包含(a)第一式(W1-xMxSiy)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，該工具或研磨材料包括用於切割(cutting)、鑽(drilling)、蝕刻(etching)、雕刻(engraving)、磨光(grinding)、雕鑿(carving)或拋光(polishing)之工具或工具組件。於一些實例中，該複合材料抑制氧化形成於該工具或研磨材料上。於其他實例中，該複合材料降低於該工具或研磨材料上形成氧化之速率(相對於不含該複合材料的工具或研磨材料)。
於一些實施態樣中，工具或研磨材料之表面係塗以本文所述之複合材料。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係塗以複合材料，其包含(a)第一式(W1-xMxXy)n，其中：X為B、Be及Si中之一者；M為鈦 (Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係塗以複合材料，其包含(a)第一式(W1-xMxB4)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係塗以複合材料，其包含(a)式(WB4)n之四硼化鎢，其中n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係塗以複合材料，其包 含(a)第一式(W1-xMxBey)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，工具或研磨材料之表面係塗以複合材料，其包含(a)第一式(W1-xMxSiy)n，其中：M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、釔(Y)及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；以及n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq；其中：T為合金，其包含元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者；以及q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。於一些實例中，該工具或研磨材料包括用於切割(cutting)、鑽(drilling)、蝕刻(etching)、雕刻(engraving)、磨光(grinding)、雕鑿(carving)或拋光(polishing)之工具或工具組件。於一些實例中，該複合材料抑制氧化形成於該工具或研磨材料上。於其他實例中，該複合材料降低於該工具或研磨材料上形 成氧化之速率(相對於不含該複合材料的工具或研磨材料)。
一些用語
除非另有定義，本文所用之所有技術及科學詞語具有之含意係與本案所請標的所屬之技術領域中具有通常知識者一般瞭解的相同。咸瞭解詳細說明僅用以例示與闡釋且非對任何本案所請之標的造成限制。於此案中，除非另有具體指明，否則單數之使用係含括複數(plural)者。需留意，本說明書中，除非上下文另有清楚指明，否則所用之單數形式“一”及“該”係含括複數個所指者。於此案中，除非另有指明，否則使用“或”係意指“及/或”。此外，使用詞語“包括(including)”以及其他形式諸如“包括(include)”、“包括(includes)”及“包括(included)”係非限制性的。
元素週期表之4族金屬(亦可稱為IVB或4B族)包括鈦(Ti)、鋯(Zr)及鉿(Hf)。
元素週期表之5族金屬(亦可稱為VB或5B族)包括釩(V)、鈮(Nb)及鉭(Ta)。
元素週期表之6族金屬(亦可稱為VIB或6B族)包括鉻(Cr)、鉬(Mo)及鎢(W)。
元素週期表之7族金屬(亦可稱為VIIB或7B族)包括錳(Mn)及錸(Re)。
元素週期表之8族金屬(亦可稱為VIII或8 族)包括鐵(Fe)、釕(Ru)及鋨(Os)。
元素週期表之9族金屬(亦可稱為VIII或8族)包括鈷(Co)、銠(Rh)、及銥(Ir)。
元素週期表之10族金屬(亦可稱為VIII或8族)包括鎳(Ni)、鈀(Pd)、及鉑(Pt)。
元素週期表之11族金屬(亦可稱為IB或1B族)包括銅(Cu)、銀(Ag)、及金(Au)。
元素週期表之12族金屬(亦可稱為IIB或2B族)包括鋅(Zn)及鎘(Cd)。
元素週期表之13族金屬(亦可稱為IIIA或3A族)包括鋁(Al)、鎵(Ga)、及銦(In)。
元素週期表之14族金屬(亦可稱為IVA或4A族)包括矽(Si)、鍺(Sn)、及錫(Sn)。
雖然本發明之各種特徵可能於單一實施態樣的內容中描述，該等特徵亦可單獨提供或以任何適當組合提供之。反之，雖然本文可能於不同實施態樣的內容中描述本發明以使清楚，但本發明亦可於單一實施態樣執行。
說明書中所提及“一些實施態樣”、“實施態樣”、“一實施態樣”或“其他實施態樣”意指關連於該實施態樣所述之特定特徵、結構或特性係包含在本發明之至少一些實施態樣中，而非必定是所有實施態樣中。
本文所使用之範圍及量可表示為“約”特定值或範圍。約亦含括確切(exact)的量。因此“約5GPa”意指“約5GPa”也意指“5GPa”。一般而言，詞語“約”含括預料 在實驗誤差內的量，例如±5%、±10%或±15%。於一些實例中，“約”含括±5%。於其他實例中，“約”含括±10%。於另外的實例中，“約”含括±15%。
本文使用之段落標題僅係為了有組織性且不被解釋為對所述標的之限制。
實施例
該等實施例僅係為了說明而提供且非用以限制本文提供之申請專利範圍之範疇。
實施例1.例示之複合材料的合成
Figure TW201800586AD00001
組成物A-C為WB4與單一金屬(來自4-14族)黏合劑。
組成物D為WB4與黏合劑合金(含有約50wt.% Cu、15wt.% W、20wt.% Co、5wt.% Sn、10wt.% Ni)；該黏合劑合金構成70wt.%的樣本，其餘為WB4。
以下程序可應用於前文所列之各複合材料。以鎢為基礎之金屬組成(tungsten-based metal composition)W1-xMxXy以及T係使用瑪瑙研缽和杵混合直到獲致均勻混合物(uniform mixture)。粉末混合物隨後接受至多32,000psi的壓力以產生球粒(pellet)。球粒係進行燒結步驟以產生複合材料。簡言之，溫度係以約45℃/min之速率升至2000℃且維持不變約3分鐘。接著，使溫度於5分鐘內降至低於1000℃。
實施例2.硬金屬(Hardmetal)/黏合劑(Binder)複合物之實施例
複合材料係包含約73wt.%至約95wt.%的WB4、以及約5wt.%至約27wt.%的固溶體Co-Ni-Fe黏合劑(包含約40wt.%至約90wt.% Co、約4wt.%至約36wt.% Ni、以及約4wt.%至約36wt.% Fe)，其中，Ni：Fe比為約1.5：1至約1：1.5，且其中該黏合劑固溶體實質上未顯現應力(stress)及應變(strain)所引發之相變(phase transformation)。
WB4係磨成細粉(例如1-30μm)且與固溶體Co-Ni-Fe黏合劑細粉充分混合，接著發生緻密化(densification)以使其變成完全緻密化複合材料。
實施例3.微壓痕(Microindentation)
以下為來自複合物樣品的微壓痕數據。該等樣品包括二元系統(binary system)，使其為WB4+一種4-14族金屬、或為WB4+包含4-14族金屬之合金。所用 之負載(loading)係以kgf(公斤力(kilogram-force))計之，關聯於Hv(其係維氏硬度)。維氏硬度微壓痕(Vickers Hardness microindentation)所用之標準負載(standard loading)為1kgf或30kgf。當負載為1kgf時其係表示為Hv1，或在30kgf的例子中其係表示為Hv30。所列之粒徑(grain size)對應於WB4且為樣品所用之中值粒徑(median particle size)。黏合劑相(binder phase)為等於或少於3微米(micron)。
Figure TW201800586AD00002
組成物A-C為WB4與單一金屬(來自4-14族)黏合劑。
組成物D為WB4與黏合劑合金(含有約50wt.% Cu、15wt.% W、20wt.% Co、5wt.% Sn、10wt.% Ni)；黏合劑合金構成70wt.%的樣品，其餘為WB4。
在燒結(sintering)之前，系統之組分被細分成粉末。此實驗中所用之WB4所含尺寸範圍為約1μm至約750μm。在燒結之前，使用之黏合劑所含尺寸為325目(mesh)(45μm)或更小。硬材料(hard material)之粒徑 (particle size)於燒結之後並未改變，但黏合劑或黏合劑合金則具有均勻緻密金屬相(uniformly dense metallic phase)。
本文出示及描述本發明之較佳實施態樣，所屬技術領域中具有通常知識者清楚該等實施態樣僅係提供作為例示。在不偏離本發明下，所屬技術領域中具有通常知識者可想到許多變異、變化及取代。應瞭解本文所述之本發明的實施態樣之各種替代方案可在實踐本發明時使用之。意欲為由以下申請專利範圍定義本發明之範疇且涵蓋了申請專利範圍之範疇內的方法和結構以及彼等之相當者。

Claims (80)

  1. 一種複合材料，其包括兩組成：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少4.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式Tq之組成，其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
  2. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為B或Si。
  3. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為Be或Si。
  4. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為B。
  5. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為Be。
  6. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為Si。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之複合材料，其中，M包含Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr及Y中之至少一者。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之複合材料，其中，M包含Re、Ta、Mn及Cr中之至少一者。
  9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之複合材料，其中，M包含Ta、Mn及Cr中之至少一者。
  10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之複合材料，其中，M包含Hf、Zr及Y中之至少一者。
  11. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之複合材料，其中，M包含二或更多的選自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Li、Sc、Y及Al的元素。
  12. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之複合材料，其中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr、Hf、Ta、Zr、Y、Ta及Mn、或Ta及Cr。
  13. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之複合材料，其中，M係選自Re、Ta、Mn、Cr及Mn、或Ta及Cr。
  14. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之複合材料，其中，M包含Ta以及選自Mn或Cr的元素。
  15. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，x為0.001至0.7。
  16. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，x為0.001至0.4。
  17. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，x為0.001至0.2。
  18. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，y為至少4。
  19. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為B，M為Re，以及x為至少0.001且少於0.6。
  20. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為B，M為Ta，以及x為至少0.001且少於0.6。
  21. 如申請專利範圍第20項之複合材料，其中，x為約0.02。
  22. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為B，M為Mn，以及x為至少0.001且少於0.6。
  23. 如申請專利範圍第22項之複合材料，其中，x為約0.04。
  24. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為 B，M為Cr，以及x為至少0.001且少於0.6。
  25. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為B，M包含Ta及Mn，y為至少4，以及x為至少0.001且少於0.4。
  26. 如申請專利範圍第25項之複合材料，其中，複合材料包含W0.94Ta0.02Mn0.04B4。
  27. 如申請專利範圍第1項之複合材料，其中，X為B，M包含Ta及Cr，y為至少4，以及x為至少0.001且少於0.2。
  28. 如申請專利範圍第27項之複合材料，其中，複合材料包含W0.94Ta0.02Cr0.05B4。
  29. 如申請專利範圍第1至28項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含元素週期表中的8、9、10、11、12、13或14族元素中之至少一者。
  30. 如申請專利範圍第1至28項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含二或更多、三或更多、四或更多、五或更多、或六或更多的元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族元素。
  31. 如申請專利範圍第1至28項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含至少一選自Cu、Ni、Co、Fe、Si、Al及Ti、或彼等之任何組合的元素。
  32. 如申請專利範圍第1至28項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含至少一選自Co、Ni、Fe、Si、Ti、W、Sn、Ta、或彼等之任何組合的元素。
  33. 如申請專利範圍第1至28項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含Co。
  34. 如申請專利範圍第1至28項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含Fe。
  35. 如申請專利範圍第1至28項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含Ni。
  36. 如申請專利範圍第1至28項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含Sn。
  37. 如申請專利範圍第1至36項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含約40wt.%至約60wt.%的Cu、約10wt.%至約20wt.%的Co、0wt.%至約7wt.%的Sn、約5wt.%至約15wt.%的Ni、以及約10wt.%至約20wt.%的W。
  38. 如申請專利範圍第1至37項中任一項之複合材料，其中，T為合金，其包含約50wt.%的Cu、約20wt.%的Co、約5wt.%的Sn、約10wt.%的Ni、以及約15wt.%的W。
  39. 如申請專利範圍第1至38項中任一項之複合材料，其中，q及n為重量百分比範圍。
  40. 如申請專利範圍第1至39項中任一項之複合材料，其中，q為0.01至0.7。
  41. 如申請專利範圍第1至39項中任一項之複合材料，其中，q為0.1至0.3。
  42. 如申請專利範圍第1至39項中任一項之複合材 料，其中，q為約0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5。
  43. 如申請專利範圍第1至39項中任一項之複合材料，其中，q為0.7至0.8。
  44. 如申請專利範圍第1至43項中任一項之複合材料，其中，n為0.01至0.5。
  45. 如申請專利範圍第1至44項中任一項之複合材料，其中，n為約0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5。
  46. 如申請專利範圍第1至44項中任一項之複合材料，其中，n為約0.25。
  47. 如申請專利範圍第1至46項中任一項之複合材料，其中，複合材料形成固溶體(solid solution)。
  48. 如申請專利範圍第1至47項中任一項之複合材料，其中，複合材料具抗氧化性。
  49. 如申請專利範圍第1至48項中任一項之複合材料，其中，複合材料為緻密化複合材料。
  50. 一種製造如申請專利範圍第1項之複合材料的方法，其中，第一組成及第二組成係經混合且施力壓製以製造生料球(green pellet)，其係隨後於高溫真空爐中燒結一些時間以製造完全緻密化四硼化鎢(WB4)與黏合劑的複合物(composite)。
  51. 一種製造如申請專利範圍第1項之複合材料的方法，其中，第一組成及第二組成係i)經混合且裝入石墨 模具(graphite die)以進行液壓(hydraulic compaction)，以及ii)隨後裝入火花電漿燒結爐(SPS)、高溫高壓爐(HTHP)或熱均壓機(HIP)以製造完全緻密化四硼化鎢(WB4)與黏合劑的複合物。
  52. 一種包含用於切割或研磨之表面(surface)或主體(body)的工具，該表面或主體至少有硬材料(hard material)面，其中，該硬材料包含兩組成，其中：(a)第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)第二式Tq之組成，其中：T為至少一元素，該元素包括元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素；T可視需要地包含合金，其為元素週期表中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14族過渡金屬元素之組 合；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1。
  53. 如申請專利範圍第52項之工具，其中，X為B。
  54. 如申請專利範圍第52項之工具，其中，M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。
  55. 如申請專利範圍第52項之工具，其中，X為B且M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。
  56. 如申請專利範圍第52項之工具，其中，T包含至少一元素，該元素包括鐵(Fe)、鈷(Co)或鎳(Ni)。
  57. 如申請專利範圍第56項之工具，其中，T包含一元素，該元素包括鐵(Fe)、鈷(Co)或鎳(Ni)。
  58. 如申請專利範圍第52至57項中任一項之工具，其中，T為合金，其包含Co。
  59. 如申請專利範圍第52至57項中任一項之工具，其中，T為合金，其包含Fe。
  60. 如申請專利範圍第52至57項中任一項之工具，其中，T為合金，其包含Ni。
  61. 如申請專利範圍第52至57項中任一項之工具，其中，T為合金，其包含Sn。
  62. 如申請專利範圍第52至61項中任一項之工具，其中，T為合金，其包含約40wt.%至約60wt.%的Cu、 約10wt.%至約20wt.%的Co、0wt.%至約7wt.%的Sn、約5wt.%至約15wt.%的Ni、以及約10wt.%至約20wt.%的W。
  63. 如申請專利範圍第52至62項中任一項之工具，其中，T為合金，其包含約50wt.%的Cu、約20wt.%的Co、約5wt.%的Sn、約10wt.%的Ni、以及約15wt.%的W。
  64. 如申請專利範圍第52至63項中任一項之工具，其中，第二組成之重量%範圍為0.01至0.5。
  65. 如申請專利範圍第52至64項中任一項之工具，其中，第二組成之重量%範圍為0.1至0.5。
  66. 如申請專利範圍第52至65項中任一項之工具，其中，第二組成為Co且第二組成之重量%範圍為0.1至0.5。
  67. 一種製造如申請專利範圍第52項之硬材料的方法，其中，第一組成及第二組成係經混合且施力壓製以製造生料球(green pellet)，其係隨後於高溫真空爐中燒結一些時間以製造完全緻密化四硼化鎢(WB4)與黏合劑的複合物。
  68. 一種製造如申請專利範圍第52項之硬材料的方法，其中，第一組成及第二組成係i)經混合且裝入石墨模具以進行液壓(hydraulic compaction)，以及ii)隨後裝入火花電漿燒結爐(SPS)、高溫高壓爐(HTHP)或熱均壓機(HIP)以製造完全緻密化四硼化鎢(WB4)與黏合劑的複 合物。
  69. 一種複合材料，其包含兩組成：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、(M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之組成，其中：X’為B、Be、及Si中之一者，M’為Hf、Zr及Y中之至少一者；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1；以及其中，該第二組成(b)包圍(encompass)該第一組成之邊(edge)，部分地或全部地，作為保護塗層。
  70. 如申請專利範圍第69項之複合材料，其中，X為B。
  71. 如申請專利範圍第69項之複合材料，其中，M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。
  72. 如申請專利範圍第69項之複合材料，其中，X為B且M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。
  73. 如申請專利範圍第69項之複合材料，其中，X’為B。
  74. 如申請專利範圍第69項之複合材料，其中，M’為Hf、Zr及Y中之一者。
  75. 一種包含用於切割或研磨之表面(surface)或主體(body)的工具，該表面或主體至少有硬材料(hard material)面，其中，該硬材料包含兩組成：(a)包含第一式(W1-xMxXy)n之組成，其中：W為鎢(W)；X為硼(B)、鈹(Be)、及矽(Si)中之一者；M為鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、釕(Ru)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鋰(Li)、鈧(Sc)、釔(Y)、及鋁(Al)中之至少一者；x為0.001至0.999；y為至少2.0；n為0.001至0.999；以及(b)包含第二式(M’X’)q、(M’X’2)q、(M’X’4)q、 (M’X’6)q、或(M’X’12)q、或彼等之組合之組成，其中：X’為B、Be、及Si中之一者，M’為Hf、Zr及Y中之至少一者；q為0.001至0.999；以及其中，q及n之總和為1；以及其中，該第二組成(b)包圍(encompass)該第一組成之邊(edge)，部分地或全部地，作為保護塗層。
  76. 如申請專利範圍第75項之工具，其中，X為B。
  77. 如申請專利範圍第75項之工具，其中，M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。
  78. 如申請專利範圍第75項之工具，其中，X為B且M為Re、Ta、Mn、Cr、Ta及Mn中之一者、或Ta及Cr。
  79. 如申請專利範圍第75項之工具，其中，X為B。
  80. 如申請專利範圍第75項之工具，其中，M’為Hf、Zr及Y中之一者。
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