專利名稱：：復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本文的一些非限制性的實(shí)施方式包括通過材料設(shè)計方法目的為特定應(yīng)用的一類復(fù)合材料，包括以下材料l)硬顆粒；2)載體或粘合劑相；和3)一種或多種用于性能增強(qiáng)和/或硬度調(diào)節(jié)的添加劑。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該復(fù)合材料可以是撓性保形板、剛性的可加工模制預(yù)型件和可擠出油灰的一種。還公開了制造該復(fù)合材料的方法。
背景技術(shù)：
：目前在使用中，存在各種材料，其具有硬度和密度的一些表現(xiàn)形式作為所關(guān)心的主要特性。實(shí)際上所有這些已知的產(chǎn)品，包括如表面硬化電極、陶瓷結(jié)合劑研磨工具和燒結(jié)的鎢合金的物品，是成熟的材料技術(shù)。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品未很好滿足新興或開發(fā)的應(yīng)用并不難得。新型材料的當(dāng)代動力包括最小化的毒性、在外包的集中的制造操作中更容易的使用、和提供所關(guān)心的相同的材料性質(zhì)的更節(jié)省成本的裝置。過去已經(jīng)將金屬粉末用于與熱塑性和熱固性樹脂的混合物中以提供各種性能如導(dǎo)熱性、反射作用和熱穩(wěn)定性。還已認(rèn)識到，可以壓緊金屬粉末，而不添加樹脂，并且用隨后的燒結(jié)操作可用于金屬顆粒結(jié)合在一起。典型的復(fù)合材料是包括兩種或多種精細(xì)級材料的體系。這種組合的目的是產(chǎn)生具有所關(guān)注的一組特性的新材料，其中每組特性來自于各個單獨(dú)組分的組合存在，而不是作為任何單獨(dú)組分中的一組特性存在。許多常規(guī)的復(fù)合材料在基質(zhì)中具有堅固的剛性的纖維，該基質(zhì)較不堅固并且剛性較小。目的通常是使堅固且剛性的組分常常具有所需要的密度。市售材料通常在基于熱固性聚合物如環(huán)氧樹脂或聚酯樹脂的基質(zhì)中具有玻璃或碳纖維。有時，可優(yōu)選熱塑性聚合物，因?yàn)樗鼈冊诔跏贾圃熘笫强赡Ｖ频摹＿€有另外的復(fù)合物，其中基質(zhì)是金屬或陶瓷。而且，在這些復(fù)合物中，添加纖維的原因通常相當(dāng)復(fù)雜，例如，在蠕變、磨損、斷裂韌性、熱穩(wěn)定性等方面可尋求改進(jìn)。無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料已以不同程度成功地用于各種應(yīng)用。聚合物-金屬復(fù)合材料由于以下事實(shí)在許多工業(yè)中日益重要聚合物-金屬復(fù)合材料提供難以或不可能與等價的或容易制造的其它材料相配的特性。聚合物-金屬復(fù)合物定義為具有聚合物基體的材料，在聚合物基體中中分布有金屬顆粒。已經(jīng)證實(shí)聚合物金屬復(fù)合物的使用在許多應(yīng)用例如高密度無鉛彈藥中具有優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本文的非限制性的實(shí)施方式涉及使用材料設(shè)計方法產(chǎn)生的一類復(fù)合材料。根據(jù)一個非限制性的實(shí)施方式，該復(fù)合材料包括硬顆粒組分、添加劑組分和粘合劑組分。硬顆粒組分可選自碳化鴒、碳化二鴒、碳化鈦、粉碎的燒結(jié)碳化物(cementedcarbide)、圓形的含碳化鴒顆粒、碳化硅、碳化硼、氧化鋁、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石、氮化硼和其組合。粘合劑組分可以選自橡膠、聚合物、環(huán)氧樹脂、硅酮、彈性體和其組合。其它非限制性的實(shí)施方式提供表面硬化的貼花(appliqu6)。表面硬化的貼花包括約20重量％到約90重量％的選自碳化4烏、燒結(jié)碳化物、碳化鈦、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩和其組合的硬顆粒；約0重量％到約50重量％的包括過渡金屬基銅焊合金的添加劑；和約1重量％到約20重量％的短效粘合劑。還有其它非限制性的實(shí)施方式提供可擠出的研磨油灰。可擠出的研磨油灰包括0重量。/。到約98重量％的硬顆粒；從0重量％到約30重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。硬顆?？梢赃x自粉碎的燒結(jié)碳化物、碳化鴒、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩和其組合。添加劑可以選自鈦顆粒、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑、硬化劑和其組合。還有非限制性的實(shí)施方式提供防滑板。防滑板可包括0重量％到約98重量％的^_顆粒；乂人0重量％到約98重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。硬顆?？蛇x自粉碎的燒結(jié)碳化物、碳化鉤、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石、氮化硼和其組合。添加劑可以選自粗的鎢顆粒、鈦顆粒、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑和其組合。還有非限制性的實(shí)施方式提供輻射屏蔽層。該輻射屏蔽層可以包括0重要％到約98重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。添加劑可以選自鴒粉、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑和其組合。還有其它非限制性的實(shí)施方式提供模制的硬預(yù)型件。模制的硬預(yù)型件可包括0重量％到約98重量％的硬顆粒；從0重量％到約50重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。其它非限制性的實(shí)施方式提供高射線照相密度的可擠出油灰(putty)。該高射線照相密度可擠出油灰可以包括50重量％到約98重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。添加劑可以選自鴒粉、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑和其組合。還有非限制性的實(shí)施方式提供保形的研磨板。保形的研磨板可包括0重量％到約98重量％的硬顆粒；從0重量％到約50重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。硬顆?？梢赃x自粉碎的燒結(jié)碳化物、碳化鴒、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石、氮化硼和其組合。添加劑可以選自粗的鴒顆粒、鈦顆粒、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑、纖維、過渡金屬基銅焊合金和其組合。還有非限制性的實(shí)施方式提供復(fù)合材料的形成方法。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該方法包括通過^5更顆粒組分和添加劑組分中的至少一種的粒徑分布的雙峰修整(tailoring)、硬顆粒組分和添加劑組分中的至少一種的粒徑分布的三峰修整、和硬顆粒組分和添加劑組分中的至少一種的粒徑分布的多峰修整中的一種來確定復(fù)合材料的最大固體負(fù)載量，其中該復(fù)合材泮+包括硬顆粒組分、添加劑組分和粘合劑組分。另一非限制性的實(shí)施方式提供包括硬顆粒組分、添加劑組分和粘合劑組分的復(fù)合材料，該粘合劑組分包括選自橡膠、聚合物、環(huán)氧樹脂、硅酮和彈性體中的至少一種材料，其中該復(fù)合材料具有選自表面硬化的貼花、可擠出的研磨油灰、高射線照相密度的可擠出油灰、保形研磨板、防滑板、輻射屏蔽層和模制的硬預(yù)型件的形式。當(dāng)參考以下附圖閱讀時，可以更好地理解本文的各種非限制性的實(shí)施方式。圖1表示本文復(fù)合物的實(shí)施方式的偽三元圖，顯示各成分的相對體積分?jǐn)?shù)。圖2a和2b表示分別包含70體積％的G-90級鴒粉和80體積％的C-20級鴒粉的柔韌油灰。圖3表示對于負(fù)載有G-90級鎢粉和C-20級鎢粉的柔韌油灰的油灰密度和鎢負(fù)載體積之間的關(guān)系。圖4a-4d描繪對于負(fù)載G-90級鴒的油灰(圖4a和4b)和負(fù)載C-20級鴒的油灰(圖4c和4d)的暴露于100。C下油灰隨著時間的失重率。圖5a和5b描繪對于負(fù)載G-90級鎢的油灰(圖5a)和負(fù)載C-20級鎢的油灰(圖5b)的暴露于UV輻射下油灰隨著時間的重量損失。圖6a和6b描繪對于負(fù)載G-90級鴒的油灰(圖6a)和負(fù)載C-20級鴒的油灰(圖6b)的浸于水中的油灰隨著時間的重量損失。具體實(shí)施例方式本文的一些非限制性的實(shí)施方式涉及新的復(fù)合材料，包括硬顆粒組分、添加劑組分和粘合劑或載體組分。該復(fù)合材料是通過材料設(shè)計方法目的為特定應(yīng)用的一類復(fù)合材料。本文所述的該類復(fù)合材料可以包含，例如，分散在有機(jī)或硅粘合劑/載體中的顆粒(硬顆粒和/或添加劑顆粒)的密實(shí)充填，其在需要重要材料特性如耐磨性、磨蝕性、表面摩擦和/或密度的應(yīng)用中具有廣泛用途。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該復(fù)合材料可以是撓性保形板、剛性的可加工預(yù)型件和可擠出油灰中的一種。其它非限制性的實(shí)施方式涉及制造本文所述復(fù)合材料的方法。除了操作實(shí)施例或另有說明的情況以外，在說明書和權(quán)利要求書中使用的表示組分的量、工藝條件等的所有數(shù)值在所有情況下均理解為被術(shù)語"約，，修飾。因此，除非具有相反的表示，以下說明書和所附權(quán)利要求書中所述的數(shù)字參數(shù)均是近似值，其可根據(jù)所要獲得的性能而變化。至少而不是企圖限制權(quán)利要求范圍的等價物的原則的應(yīng)用，各個數(shù)值參數(shù)應(yīng)至少根據(jù)盡管表示本文寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但是盡可能精確地報導(dǎo)在具體實(shí)施例中所述的數(shù)值。然而，任何數(shù)值本質(zhì)上包含一定誤差，例如，設(shè)備和/或操作者誤差，這在各試驗(yàn)測量中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差是必然產(chǎn)生的。此外，應(yīng)該理解，本文中任何數(shù)值范圍旨在包括其中包含的所有子區(qū)間。例如，"1到IO"的范圍旨在包括列舉的最小值1和列舉的最大值10之間(包括端點(diǎn))的所有子區(qū)間，即具有等于或大于1的最小值和小于或等于10的最大值。要完全或部分引入本文供參考的任何專利、公開物或其它公開的材料，以所引入的內(nèi)容不與本文中所述的現(xiàn)有定義、聲明或其它公開內(nèi)容相矛盾的程度，引入本文供參考。同樣地且以必要的程度，本文中公開的內(nèi)代替任何被引入本文供參考的矛盾內(nèi)容。要引入本文供參考的任何內(nèi)容或其部分，除了那些與本文中所述的現(xiàn)有定義、聲明或其它公開內(nèi)容相矛盾的內(nèi)本文。本文參考各種示范性的非限制性的實(shí)施方式描述本發(fā)明的幾個不同特征和方面。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明包含多個替代的實(shí)施方式，其可以通過以本領(lǐng)域技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)有用的任何組合結(jié)合本文中所述的不同特征、方面和實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)。成為本文的一些非限制性的實(shí)施方式基礎(chǔ)的一個原則是復(fù)合材料的設(shè)計，包括硬顆粒組分在有機(jī)或硅酮載體或粘合劑內(nèi)的分散體?？梢愿淖冇差w粒組分和載體/粘合劑的性能以適應(yīng)特定應(yīng)用?？梢赃x擇載體/粘合劑的性能以提供各種特性例如復(fù)合物強(qiáng)度、韌性、硬度、磨蝕性和熱化學(xué)行為。也可以改變硬顆粒組分的粒徑分布和負(fù)載度以實(shí)現(xiàn)所需特性。此外，根據(jù)各種非限制性的實(shí)施方式，重要的第三功能類別包含可以賦予額外特性例如改進(jìn)的硬度或密度、組分調(diào)節(jié)和/或特定的化學(xué)和/或物理屬性的添加劑組分。因此，根據(jù)各種非限制性的實(shí)施方式，本文期待包含硬顆粒組分、添加劑組分和粘合劑組分的復(fù)合材料。本文的多個非限制性的實(shí)施方式提供一類復(fù)合材料，其可優(yōu)化以用于各種普通的工業(yè)和其它應(yīng)用。復(fù)合材料的一些非限制性實(shí)施方式基于包括在有機(jī)或硅酮載體或粘合劑中的硬顆粒組分和添加劑組分的密實(shí)充填的材料的產(chǎn)生，其可在需要耐磨性、表面摩擦和/或密度作為重要材料特性的應(yīng)用中具有廣泛用途。如本文中所使用的術(shù)語"粘合劑"、"載體"和"基體"基本上是同義的，并且定義為其中嵌入或分散至少一種其它組分的連續(xù)或主要相或介質(zhì)。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，可以添加復(fù)合物的添加劑組分以增強(qiáng)用于給定應(yīng)用的復(fù)合物的各種所關(guān)心的期望特性。例如，根據(jù)一些實(shí)施方式，可以添加添加劑以使加工更容易；流動分離最小；促進(jìn)對于給定環(huán)境的化學(xué)穩(wěn)定性，特別是在非熱應(yīng)用中；用于著色和鑒別的目的；促進(jìn)硬顆粒組分對表面的粘附，例如通過銅焊；用于增強(qiáng)的目的；用于抗氧化的目的；和上述各種的組合。對于給定應(yīng)用，也可以通過改變硬顆粒、添加劑和/或粘合劑的本性以外的其他因素，如硬顆粒組分的百分率和/或添加劑負(fù)載量；載體化學(xué)如聚合度或交聯(lián)度的變化；硬顆粒組分和/或添加劑組分的粒徑分布的改變；和硬顆粒組分對其它固體添加劑的比例的改變，實(shí)現(xiàn)對本文的非限制性的實(shí)施方式的復(fù)合物的各種特性的優(yōu)化。復(fù)合材料模制預(yù)型件形狀；保形板；和可擠出的油灰。模制預(yù)型件形狀一般是單片形狀，例如塊、板、空心圓柱、實(shí)心棒、球、盤和其它整體形狀，為了優(yōu)化的耐磨性、硬顆粒組分含量和/或最大化的填充密度，包含高的固體負(fù)載量。模制預(yù)型件可以成形為與最終使用所需形狀基本上相同的形狀，或者可以在后成型過程中加工成所需形狀。對于要用于非熱應(yīng)用的模制預(yù)型件形狀，可以選擇載體組成和顆粒負(fù)載量的體積分?jǐn)?shù)，以提供所需特性如韌性、硬度和可加工性的各種組合。保形板一般是撓性的、相對薄的并且容易修整成形。如將更詳細(xì)描述的，保形板的一個非限制性的實(shí)施方式可以例如與可燃燒或化學(xué)上短效的載體和包含過渡金屬基銅焊合金的添加劑組分用于表面硬化貼花。本文中所使用的術(shù)語"短效的載體"是指這樣的載體組分，其在復(fù)合物的加工或使用過程中可以通過加熱或與化學(xué)物接觸除去，使得短效載體的除去導(dǎo)致基本上所有載體的除去或?qū)е率Ｓ鄽堄辔?。在其它的非限制性的?shí)施方式中，保形板也可以與保留載體復(fù)合的形式使用，它可以用作摩擦材料、防滑板、研磨板或輻射屏蔽層。本文中使用的術(shù)語"保留載體"是指在復(fù)合材料的加工和后加工使用過程中基本上保持完整保留或基本上保留的載體組分。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，待用于應(yīng)用的板的表面可以設(shè)計成例如使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)粘合劑或其它粘合手段與另一表面粘合地結(jié)合。本文的可擠出油灰是提供"捻縫狀(caulk-like)"—致性的復(fù)合材料。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，可以將油灰配制為可手工加工成給定基底幾何形狀。油灰一般在相對低的壓力例如小于689.5kPa(100psi)下可擠出，盡管也期待在較高壓力下可擠出的油灰。在一些非限制性的實(shí)施方式中，油灰可以具有在延長的暴露于空氣、日光中和/或熱時通過例如溶劑蒸發(fā)、化學(xué)反應(yīng)、聚合或其它機(jī)理固化至較高的粘度的能力。在其它非限制性的實(shí)施方式中，油灰可以在延長時間時保留一些或基本上全部的它們的初始柔韌性。油灰組合物的另外其它非限制性的實(shí)施方式可以設(shè)計用于與可燃的短效載體熱粘合，它還可以包含用于增強(qiáng)的銅焊響應(yīng)的添加劑。根據(jù)另外的非限制性的實(shí)施方式，油灰配料可以具有相對高的粘度，并且具有良好的對顆粒-載體分離的抗性，使得該油灰適合于通過擠出或動態(tài)流體接觸(dynamicflowcontact)的其它方法用作表面上的"液體研磨劑"。根據(jù)另一非限制性的實(shí)施方式，該油灰可以用作可以手工施用于例如圍路(contoured)或復(fù)雜表面或裂紋的可擠出的輻射屏蔽油灰，用于使輻射"熱點(diǎn)"最小化。本文中使用的術(shù)語"熱點(diǎn)"是指由于例如輻射可以通過的材料的表面或結(jié)構(gòu)中的裂紋或裂口而具有比周圍材料高的輻射量的材料的表面的局部、區(qū)域或部分。顆粒填料混合到載體如各種聚合物、彈性體、硅酮、和可鑄環(huán)氧樹脂和聚氨酯中的技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。本文的復(fù)合材料可以使用這些已知的材料加工技術(shù)，以產(chǎn)生一類新材料通過基于基體的方法達(dá)到復(fù)合物的配料。根據(jù)本文的各種非限制性的實(shí)施方式，各種載體/粘合劑例如有機(jī)載體/粘合劑和硅酮載體/粘合劑可用于幫助改變復(fù)合材料的機(jī)械性能，例如從堅韌且剛性的復(fù)合物到柔軟且容易彎曲的復(fù)合物?；诓牧显O(shè)計方法的這種應(yīng)用包括從三種功能性限定的組分中選擇組分初級一哽組成顆粒；可以保留或短效的載體或粘合劑；和可以在復(fù)合物中起到額外的功能例如加工助劑、組成改性、穩(wěn)定、強(qiáng)化和其它功能的添加劑組分?，F(xiàn)在參考圖1,偽三元圖示意性解釋本文復(fù)合材料的一些實(shí)施方式的各種組分的相對體積分?jǐn)?shù)。圖1的偽三元圖限定的2維空間描述，從組分(即，(一種或多種)硬顆粒組分、(一種或多種)添加劑組分和(一種或多種)載體組分)的混合可獲得的整套組成。此外，這種數(shù)據(jù)顯示可以在重量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)成。在該限定空間中每一點(diǎn)具有組成坐標(biāo)(a,b,C)，其中例如"a"是硬顆粒組分的百分比，"b"是添加劑組分的百分比，而"c"是載體組分的百分比。等邊三角形的三個角中的每一個對應(yīng)于純物質(zhì)，或在該偽三元圖的情況下，對應(yīng)于圖1給定角處標(biāo)注的物質(zhì)(如例如添加劑組分、載體組分、和/或硬顆粒組分)。因此，例如，三角形的角l對應(yīng)于硬顆粒組分[即點(diǎn)(100，0，0)],三角形的角2對應(yīng)于添加劑組分[即點(diǎn)(0，100，0)]，而三角形的角3對應(yīng)于載體組分[即點(diǎn)(O,O,IOO)]。特定組合或區(qū)域的位置由此可以相對于彼此定量地限定和顯示。圖1中限定的組成空間說明，對于給定的顆粒/添加劑/載體系統(tǒng)，存在最大的實(shí)際固體負(fù)載量(硬顆粒加添加劑)，通過圖1中的虛線7顯示，比該負(fù)載量高的硬顆粒和添加劑的負(fù)載量可以導(dǎo)致不完全的顆粒-載體濕潤。當(dāng)固體負(fù)載極限的存在通過該虛線表示時，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在多組分體系內(nèi)，如在本文描述的一些非限制性的實(shí)施方式中，固體負(fù)載極限邊界可以不是直線，而是可以是更復(fù)雜的曲線。此外，由于圖1只是用于種類的描述，沒有代表實(shí)際物質(zhì)，該圖應(yīng)該理解為本質(zhì)上定性的而不是本質(zhì)上定量的。當(dāng)表示真正材料系統(tǒng)時，圖的量化和其復(fù)合物設(shè)計空間是可能的。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)超過這種負(fù)載量閾值時，可不利地影響復(fù)合材料的成型性和均勻性。因此，對于對這種因素靈敏的用途，那些非限制性的實(shí)施方式必須包括低于所選組分的臨界值的負(fù)載組合。對于其它非限制性的實(shí)施方式，超過臨界固體負(fù)載量對例如保形的表面硬化貼花的應(yīng)用可不是有害的，如下所述。在這些情況中，對于特定的應(yīng)用，仍然必須保持適當(dāng)?shù)奶幚硗暾浴D1進(jìn)一步解釋在給定固體負(fù)載量下，如何可連續(xù)改變硬顆粒組分對添加劑組分的比例以達(dá)到特定應(yīng)用所需的性質(zhì)。在該圖內(nèi)的某些區(qū)域?qū)τ谔囟ǖ姆窍拗菩缘慕M成或應(yīng)用可為典型的。例如，區(qū)域4對于根據(jù)本文的層或板的實(shí)施方式可以具有a,到a2的硬組分百分比，b,到b2的添加劑組分百分比，和C,到C2的載體組分百分比。圖內(nèi)其它區(qū)域?qū)τ诮M成或應(yīng)用的某些其它非限制性的實(shí)施方式可為典型的。例如，區(qū)域5可對應(yīng)于對具有硬顆粒組分的高負(fù)載量的表面硬化貼花的一些非限制性的實(shí)施方式典型的組成區(qū)域，并且區(qū)域6可對應(yīng)于對根據(jù)本文的可擠出研磨油灰的一些非限制性的實(shí)施方式典型的組成區(qū)域。應(yīng)該注意，保形層、表面硬化的貼花和/或組成。根據(jù)本文的非限制性的實(shí)施方式，圖1可用于確定對于特定載體，硬顆粒和添加劑的適當(dāng)負(fù)載量?，F(xiàn)在對本文所期待的各種復(fù)合材料的具體非限制性的實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的討論。本文的復(fù)合材料包括至少一種硬顆粒組分；至少一種添加劑組分；和粘合劑或載體組分。根據(jù)復(fù)合材料的各種非限制性的實(shí)施方式，硬顆粒組分可以選自碳化鴒、碳化二鴒、碳化鈦、粉碎的燒結(jié)碳化物、圓形的含碳化鵠顆粒、碳化硅、碳化硼、氧化鋁、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石和氮化硼。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，復(fù)合材料可以包括多余一種類型的硬顆粒。例如，根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，復(fù)合材料可以包括選自碳化鎢、碳化二鎢、碳化鈦、粉碎的燒結(jié)碳化物、圓形的含碳化鉤顆粒、碳化硅、碳化硼、氧化鋁、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石和氮化硼的兩種或多種顆粒材料。硬顆粒組分的顆粒的平均尺寸取決于復(fù)合材料的具體應(yīng)用，如下所述，并且舉例來說可以從約2孩￡米到約10,000微米。根據(jù)復(fù)合材料的一些非限制性的實(shí)施方式，添加劑組分可以選自金屬、過渡金屬基銅焊合金、無機(jī)性能改性劑、加工助劑、抗氧化劑、著色劑、銅焊焊劑、穩(wěn)定劑、硬化劑、表面改性劑、能降低復(fù)合材料的組分的流動分離(flowseparation)的材料、能促進(jìn)復(fù)合材料的化學(xué)穩(wěn)定性的材料、改變該復(fù)合材料的至少一種機(jī)械性能的材料、強(qiáng)化材料、和其各種組合。在一些實(shí)施方式中，復(fù)合材料可以包括多余一種的添加劑，例如選自金屬、過渡金屬基銅焊合金、無機(jī)性能改性劑、加工助劑、抗氧化劑、著色劑、銅焊焊劑、穩(wěn)定劑、硬化劑、能降低復(fù)合材料的組分的流動分離的材料、能促進(jìn)復(fù)合材料的化學(xué)穩(wěn)定性的材料、改變該復(fù)合材料的至少一種機(jī)械性能的材料和強(qiáng)化材料的兩種或多種添加劑。在添加劑組分包含至少一種金屬的一些非限制性的實(shí)施方式中，至少一種金屬可以選自鎢、鈦、鉬、鉻、鎳、鐵、鈷、銅、錫、鉍、鋅、銀和其組合。至少一種金屬可以是具有平均粒度為約0.1微米到約1000微米的顆?；蚍勰＠?，至少一種金屬可以是細(xì)粒，例如具有平均粒度為約0.1微米到約3微米的粉末。或者，在一些其它非限制性的實(shí)施方式中，該金屬可以具有平均粒度為約3微米到約IO微米的中等粒徑的顆粒形式，或者具有平均粒度為約IO微米到約1000微米的粗顆粒的形式。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該至少一種金屬可以選自鴒或鈦。在一些非限制性的實(shí)施方式中，該添加劑可以包括至少一種過渡金屬基銅焊合金或焊接合金。在包含至少一種銅焊合金的一些非限制性的實(shí)施方式中，該添加劑還可以包括焊劑或助熔劑?；蛘撸谝恍?shí)施方式中，粘合劑包括短效粘合劑，其中短效粘合劑的除去或燒盡產(chǎn)生殘余物，其為焊劑或助熔劑。因此，在本文包含過渡金屬基銅焊合金作為添加劑的復(fù)合材料的一些實(shí)施方式中，加熱復(fù)合材料可以導(dǎo)致復(fù)合材料焊接或其它結(jié)合至表面上，例如通過過渡金屬基銅焊合金的銅焊。復(fù)合材料的加熱可以來自熱源，例如火、熱量、電等離子體、激光、弧光燈和/或高強(qiáng)度的白熾燈，或者加熱可以來自摩擦，例如復(fù)合材料的使用過程中的動摩擦或熱摩擦。在一些實(shí)施方式中，可以通過作為額外的添加劑組分或作為銅焊過程中短效的載體燒盡的殘余物的焊劑或助熔劑的存在，促進(jìn)復(fù)合材料的銅焊。在其中添加劑包含至少一種過渡金屬基銅焊合金的那些非限制性的實(shí)施方式中，銅焊合金可以是例如，選自銅基銅焊合金、鎳基銅焊合金、鈷基銅焊合金、銀基銅焊合金、Ni-Co基銅焊合金、Ni-Cu基銅焊合金、鈦合金和其組合的一種或多種。在一些非限制性的實(shí)施方式中，該添加劑可以包括至少一種無機(jī)性能改性劑，例如，金屬氧化物粉末(氧化鈦、氧化鋁等)、碳酸鹽、硅酸鹽、水合物、玻璃珠、磷酸鹽、硼酸鹽或其它阻燃材料、鎂鹽和小粒度的金屬(如本文所述)，如精煉金屬，例如用作抗靜電表面。為了改變熱導(dǎo)率、機(jī)械性能和/或電磁導(dǎo)磁性，也可以進(jìn)行添加劑誘導(dǎo)的性能改性。根據(jù)其它非限制性的實(shí)施方式，添加劑可以包括至少一種加工助劑(例如表面活性劑或潤滑劑，它可以是例如金屬硬脂酸鹽或石油蠟)、固化劑(它可以是過氧化物基或其它自由基引發(fā)劑)、填料-粘合劑耦合劑、和脫模劑。根據(jù)進(jìn)一步的非限制性的實(shí)施方式，添加劑可以包括至少一種著色劑，例如有機(jī)染料、金屬氧化物粉末、無機(jī)著色劑和炭黑。該添加劑還可以包括抗氧化劑或UV穩(wěn)定劑，例如可以用于塑料工業(yè)的各種專有配方中的一種，它們被設(shè)計成與用于特定實(shí)施方式中的具體載體的化學(xué)性相容。進(jìn)一步預(yù)期該添加劑組分可以包括必要時上述所列的添加劑組分的各種組合，以提供所需特性。現(xiàn)在將詳細(xì)討論用于本文復(fù)合材料的各種實(shí)施方式的粘合劑/載體。在一些非限制性的實(shí)施方式中，復(fù)合材料包括包含選自橡膠、聚合物、環(huán)氧樹脂、硅酮和彈性體的至少一種材料的粘合劑。在其它非限制性的實(shí)施方式中，粘合劑包含選自橡膠、聚合物、環(huán)氧樹脂、硅酮和彈性體中的兩種或多種材料。當(dāng)該粘合劑包含橡膠時，適合這些實(shí)施方式的橡膠包括但不局限于天然異戊二烯、乳膠、氯丁二烯、苯乙烯、丁二烯腈、丁基橡膠(butyls)、氯丁橡膠、聚氨酯、氟橡膠和其混合物。在其中粘合劑包含聚合物的那些實(shí)施方式中，合適的聚合物包括但不局限于縮醛共聚物、縮醛均聚物、丙烯酸類樹脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯("ABS")、纖維素、聚酰胺如尼龍和聚芳基酰胺、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚對苯二曱酸丁二酯、PEEK(聚醚醚酮、Victrexplc,Lancashire、英國的商標(biāo))、聚乙烯亞胺("PEI，，)、聚醚砜("PES")、聚烯烴、聚酯、聚苯乙烯、聚苯醚("PPO，，)、聚砜、聚氯乙烯("PVC")、熱塑性塑料、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯、聚氨酯混雜物和其混合物。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該粘合劑可以是保留的粘合劑，如本文所定義的。在其它非限制性的實(shí)施方式中，粘合劑可以是如本文所定義的短效粘合劑，例如，通過在將復(fù)合材料施用到表面或制品的過程中或在使用復(fù)合材料的過程中加熱或與化學(xué)物接觸中的至少一種至少基本上除去的粘合劑。在其中通過加熱在復(fù)合材料的應(yīng)用或使用過程中除去短效粘合劑的各種實(shí)施方式中，熱量可以由例如摩擦、火焰、電等離子體、激光、寬域輻射的弧光燈和寬域輻射的高強(qiáng)度白熾燈中的至少一種產(chǎn)生。在其中通過與化學(xué)物接觸而除去短效粘合劑的一些實(shí)施方式中，粘合劑的化學(xué)去除可以通過暴露于反應(yīng)劑中進(jìn)行，其可例如引起粘合劑的溶解、催化或分解。在其中粘合劑是短效粘合劑的各種非限制性的實(shí)施方式中，在復(fù)合材料的應(yīng)用或使用過程中，可以除去一些或基本上全部短效粘合劑。如本文所使用的"除去基本上全部短效粘合劑"是指除去超過90%的短效粘合劑?；蛘撸诎绦д澈蟿┑钠渌窍拗菩缘膶?shí)施方式中，如在一個非限制性的實(shí)施例中，當(dāng)使用高度燒焦的粘合劑時，除去粘合劑可以產(chǎn)生殘余物。例如，從除去短效粘合劑產(chǎn)生的殘余物可以用來促進(jìn)熔化后(post-fusion)組成控制。例如當(dāng)添加劑包含至少一種過渡金屬基銅焊合金時，根據(jù)一些實(shí)施方式的由除去短效粘合劑產(chǎn)生的殘余物可以是在將復(fù)合材料銅焊到基底的過程中提供助熔作用的助熔劑。在其它非限制性的實(shí)施方式中，由除去短效粘合劑產(chǎn)生的殘余物可以將硬顆粒和添加劑結(jié)合或粘附到基底上，例如碎巖鉆頭(rockcrushingbit)的面或金工工具的表面。根據(jù)用于形成本文的各種非限制性復(fù)合材料的一個非限制性的方法，該復(fù)合材料可以通過以下形成修整顆粒組分的至少一種的粒徑分布以增加復(fù)合材料的最大負(fù)載量。那些熟悉顆粒材料的技術(shù)人員將認(rèn)識到，所有批量、市售粉末由單個顆粒的粒徑分布組成。存在各種儀器分析技術(shù)用于表征這些粒徑分布的本性。粉末通常具有中心重量分布，與"鐘形曲線，，輪廓相似，其中在可以表示給定粉末的占優(yōu)勢的"平均"粒度內(nèi)同時存在較粗和較細(xì)顆粒的群體。分布也可以是不對稱的，即向4支細(xì)顆?；蛞唤?且顆粒偏斜。在其中存在單一、中央分布峰的所有情況中，該粒徑分布稱為"單峰"。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該方法可以包括粒徑分布的雙峰修整。根據(jù)另一非限制性的實(shí)施方式，該方法可以包括粒徑分布的三峰修整。根據(jù)另一非限制性的實(shí)施方式，該方法可以包括粒徑分布的多峰修整。如本文中所使用的術(shù)語"雙峰修整"、"三峰修整"和"多峰修整"分別是指相同組成但粒徑分布明顯不同的兩種、三種、或多種粉末的有意共混，以生產(chǎn)比從單峰粉末批次獲得粒徑分布寬的粒徑分布。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，為了適當(dāng)配制的粉末共混物，恰當(dāng)?shù)妮^小顆粒的群體可填充在較大顆粒之間，用于增加固體負(fù)載量，并且因此，較大的復(fù)合物密度。本文的復(fù)合材料的一些非限制性的實(shí)施方式包括硬顆粒組分；添加劑組分；和粘合劑組分，其中復(fù)合材料的最大固體負(fù)載量通過使用硬顆粒組分和添加劑組分中至少一種的粒徑分布的雙峰修整、硬顆粒組分和添加劑組分中至少一種的粒徑分布的三峰修整和硬顆粒組分和添加劑組分中至少一種的粒徑分布的多峰修整中的一種來增加?，F(xiàn)在對本文復(fù)合材料的應(yīng)用的各種非限制性的實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的討論。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，復(fù)合材料可以是模制預(yù)型件如模制的硬預(yù)型件。這些實(shí)施方式的預(yù)型件可以模制成所需最終形狀，或者，可以可加工(后成型)以實(shí)現(xiàn)所需最終形狀。模制預(yù)型件可以通過包括例如一種或多種常規(guī)模制技術(shù)的方法來制造，例如壓縮模塑、注射模塑、粉末注射模塑和注射-壓縮模塑。根據(jù)一些實(shí)施方式，該復(fù)合材料可以具有小球(pellet)形式，使得這些小球可以在例如熱和/或壓力下通過如壓模結(jié)合，以形成模制的硬預(yù)型件。本文的模制預(yù)型件的一些非限制性的實(shí)施方式可以包括硬顆粒組分，該硬顆粒組分包括碳化鴒顆粒和/或碳化鈦顆粒，其中該顆粒具有約2微米到約IO微米的平均粒度。模制預(yù)型件的一些非限制性的實(shí)施方式可以包括添加劑，該添加劑包括金屬粉末如鴒粉。例如，可以足以將硬顆粒組分的磨蝕性限制到所需水平的粉末的量添加粉末?；蛘撸梢宰阋蕴峁┠Ｖ祁A(yù)型件所需的密度的量添加粉末(例如鎢粉)，該密度例如大致可與金屬鉛相比的密度，例如在約7g/cmS到約12g/cn^范圍內(nèi)。這些非限制性的實(shí)施方式的預(yù)型件可以模制成與所需制品相似的形狀，或者可以具有能加工成所需形狀的一般形狀，例如，預(yù)型件可以具有塊、板、空心圓柱、實(shí)心桿或圓柱、球或盤的模制形狀。模制預(yù)型件一般具有高強(qiáng)度，并且因此，粘合劑通常選自具有高強(qiáng)度和剛度的聚合材料。關(guān)于固體顆粒的負(fù)載量極限，該固體顆粒包括硬組成粒子和添加劑顆粒，例如用于模制預(yù)型件的一些實(shí)施方式的金屬粉末，總的固體顆粒負(fù)載量的下限可以通過獲得對于特定功能起作用的復(fù)合材料所需的分散固體相的最小量確定。負(fù)載量的上限由許多因素決定，這些因素包括但不局限于各固體顆粒組分(例如，硬顆粒和添加劑顆粒)的粒徑分布、顆粒形狀、由給定粘合劑/載體提供的相對"可潤濕性"、允許存在的一些加工助劑如表面活性劑和混合和/或成形實(shí)踐(shapingpractice)。這些上下限確定固體負(fù)載量的實(shí)際極限。固體負(fù)載量的進(jìn)一步增加會導(dǎo)致不完全的顆粒濕潤，這在成形(即模制)過程中導(dǎo)致流動分離。參考圖1,對于一些復(fù)合物組成，固體硬顆粒和添加劑的實(shí)際負(fù)載極限可通過標(biāo)記有"實(shí)際固體負(fù)載量極限"的虛線7表示。根據(jù)本文的復(fù)合材料的一些非限制性的實(shí)施方式，模制預(yù)型件可以是模制的硬預(yù)型件，它包括0重量％到約98重量％的硬顆粒；從0重量％到約50重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。該模制的硬預(yù)型件的其它非限制性的實(shí)施方式可以包括約0.1重量％到約98重量％的硬顆粒；從0.1重量％到約50重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該模制預(yù)型件可以包括硬顆粒，該硬顆粒包括具有平均粒度為2微米到10微米的碳化鴒和/或碳化鈦，并且添加劑可以包括鵠粉和/或鈦粉。在一些非限制性的實(shí)施方式中，預(yù)型件可以通過粉末注射模塑的方法形成。預(yù)型件可以具有形狀，如塊、板、空心圓柱、實(shí)心桿、球或盤，它們可以在通過粉末注射模塑形成預(yù)型件之后加工成最終形狀?；蛘?，模制預(yù)型件具有基本上接近最終形狀的形狀。環(huán)境中的鉛，如來自用過的軍需品如子彈的鉛可以導(dǎo)致土壤、沼澤地、水體和/或地下水中鉛的累積。鉛含量的最小化或降低通過使用低鉛或無鉛彈藥是可能的。在其中添加劑包含鎢粉的預(yù)型件的一些實(shí)施方式中，可以足以使預(yù)型件的密度為約9g/cm3到約12g/cm3的量添加鴒粉添加劑。密度在該范圍內(nèi)的預(yù)型件酷似鉛的密度，而沒有由鉛制造的制品的某些有害環(huán)境的缺點(diǎn)，這些制品如各種彈藥和彈丸。本文范圍內(nèi)的硬預(yù)型件的非限制實(shí)施例包括具有直徑為約0.56厘米(0.22英寸)到約1.3厘米(0.5英寸)并且長度為約1.3厘米(0.5英寸)到約6.35厘米(2.5英寸)的圓柱形預(yù)型件。根據(jù)這些實(shí)施方式的預(yù)型件可以用作無鉛的子彈或一些其它類型的彈藥。根據(jù)其它非限制性的實(shí)施方式，本文的復(fù)合材料可以包括保形板。如本文所使用的術(shù)語"保形板，，是指相對其長度和寬度其為薄的、具有符合制品表面的一般形狀和輪廓的能力的材料。保形板形式的復(fù)合材料的其它非限制性的實(shí)施方式包括但不局限于表面硬化的貼花、耐磨層或板、摩擦材料、研磨板和撓性的輻射屏蔽層。保形板或?qū)拥男问降膹?fù)合材料可適合于例如用市售粘合劑或通過例如經(jīng)由包括過渡金屬基銅焊合金的添加劑組分的至少一種的焊接，結(jié)合到基底的表面。在一些非限制性的實(shí)施方式中，復(fù)合材料可以保形板形式提供，該保形板為表面硬化的貼花。根據(jù)各種實(shí)施方式，表面硬化貼花可以包括硬顆米到約10,000微米的粗粒碳化鎢、碳化鈦、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、和粉碎的燒結(jié)碳化物中的至少一種。表面硬化貼花的一些非限制性的實(shí)施方式可以額外包括添加劑組分，該添加劑組分包含過渡金屬基銅焊合金，例如，銅基銅焊合金、鎳基銅焊合金、鈷基銅焊合金、銀基銅焊合金、鈦合金、Ni-Co基銅焊合金、或Ni-Cu基銅焊合金。也可以使用其它銅焊合金或焊接合金，包括滿足AmericanWeldingSociety("AWS")的那些。在根據(jù)本文的表面硬化貼花復(fù)合材料的一些實(shí)施方式中的粘合劑可以包括如本文所述的短效粘合劑。在除去粘合劑時可包括硬顆粒和添加劑的表面硬化貼花，可以例如通過經(jīng)由過渡金屬基銅焊合金的焊接或者銅焊，結(jié)合到基底的至少一部分表面上。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該基底可以是例如工業(yè)工具如碎巖工具或金工工具。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，表面硬化貼花可以包括約20重量％到約97重量％的硬顆粒如碳化鴒、碳化鈦、燒結(jié)碳化物、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、和其組合；約1重量％到約20重量％的包含過渡金屬基銅焊合金的添加劑，如本文中所述的那些；和約0重量％到約50重量％的短效粘合劑。在其它實(shí)施方式中，短效粘合劑可以包括約0.1重量％到約50重量％的貼花。在本文的表面硬化貼花的非限制實(shí)例中，可以在貼花施加到表面之后通過使用火焰、電等離子體、激光、寬域輻射弧光燈、寬域輻射的高強(qiáng)度白織燈的一種或多種加熱貼花和/或表面、或通過熱摩擦除去短效粘合劑。在一些實(shí)施方式中，可以除去基本上全部短效粘合劑。在其它非限制性的實(shí)施方式中，短效粘合劑的除去產(chǎn)生殘余物，其中該殘余物包含助熔劑。在表面硬化貼花的其它非限制性的實(shí)施方式中，添加劑可以包括助熔劑。在其中復(fù)合材料包括保形板的另一非限制性的實(shí)施方式中，保形板可以包括輻射屏蔽層。在這些實(shí)施方式中，復(fù)合材料可以包括足以提供必需的輻射吸收的量的粉末材料如鴒粉。例如，保形板可以包括一定量的具有熱中子俘獲截面至少為1,000靶恩的粉末。在一些實(shí)施方式中，可以足以使復(fù)合物具有約7g/cn^到約12g/cn^的密度的量添加鴒粉。在還有其它非限制性的實(shí)施方式中，可以足以使保形板具有約8g/cr^到約11g/cn^的密度的。量添加鴒粉。在還有其它非限制性的實(shí)施方式中，可以足以使保形板具有約7g/cn^到約10g/cn^的密度的量添加鎢粉。輻射屏蔽層可以是撓性的，并且適合于用粘合劑如工業(yè)粘合劑粘附到表面。或者，輻射屏蔽層可以是剛性的或半剛性的板或片。輻射屏蔽層的一些非限制性的實(shí)施方式可以具有約0.20厘米(0.08英寸)到約0.76厘米(0.3英寸)的厚度?；蛘撸撈帘螌涌梢跃哂屑s0.13厘米(0.050英寸)到約0.38厘米(0.150英寸)的厚度。輻射屏蔽層還可以包括例如添加劑如穩(wěn)定劑(例如UV穩(wěn)定劑)、著色劑、抗氧化劑和本文所述的其它添加劑。輻射屏蔽層的一些非限制性的實(shí)施方式包括0重量％到約98重量％的選自鴒粉、穩(wěn)定劑(例如UV穩(wěn)定劑)、著色劑、抗氧化劑和其組合的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。其它的非限制性的實(shí)施方式可以包括0.1%到約98重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。在屏蔽層的一些非限制性的實(shí)施方式中，硬顆粒組分的重量百分?jǐn)?shù)可以從0重量％到約1重量％。其它實(shí)施方式可以包括約0.1重量％到約1重量％的硬顆粒。輻射屏蔽層的粘合劑可以包括例如高強(qiáng)度、堅韌的聚合物例如縮醛共聚合物、縮醛均聚物、丙烯酸類樹脂、纖維素、聚酰胺、聚酰亞胺、聚對苯二曱酸丁二酯、PEEK、PEI、PES、聚烯烴、聚酯、聚苯乙烯、PPO、聚砜、PVC、熱塑性塑料、聚氨酯、環(huán)氧化物、酚醛樹脂、乙烯基酯、聚氨酯混雜物、聚碳酸酯、ABS和其組合。在其中本文的復(fù)合材料包含保形板的還有其它非限制性的實(shí)施方式中，該保形板可以包括防滑板、摩擦材料和/或研磨板，其各自可以適合于施加到表面。保形板的一些實(shí)施方式可適合于例如使用市售粘合劑粘合地結(jié)合到表面。在復(fù)合材料為防滑板、摩擦材料和/或研磨板的形式時，復(fù)合材料可以包括例如硬顆粒，該硬顆粒包括平均粒度為約5微米到約5,000微米的碳化鴒、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石、氮化硼和其組合的至少一種。在包含防滑板、摩擦材料和/或研磨板的復(fù)合材料中的添加劑組分可以包括例如平均粒度為約40微米到約10,000微米的粗粒鶴和/或鈦顆粒。交替地，或除了金屬顆粒以外，添加劑可以包括抗氧化劑、穩(wěn)定劑、增強(qiáng)纖維和著色劑的一種或多種。在本文包括但不局限于研磨板、防滑板和摩擦增強(qiáng)纖維可以包括紡織纖維、金屬纖維、玻璃纖維、纖維素纖維和其組合。纖維添加劑在使用過程中可以用來增強(qiáng)板和/或降低上光(glazing)或負(fù)載量。纖維可以在板內(nèi)的各種方式在復(fù)合材料內(nèi)取向，例如作為紡織網(wǎng)絡(luò)、作為定向松散的纖維網(wǎng)絡(luò)或作為無規(guī)定向的纖維網(wǎng)絡(luò)。防滑板或摩擦材料的各種非限制性的實(shí)施方式可以包括0重量％到約98重量％的選自破碎的燒結(jié)碳化物、碳化鎢、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石、氮化硼和其組合的硬顆粒；0重量％到約98重量％的選自粗的鎢顆粒、鈦顆粒、穩(wěn)定劑、著色劑和抗氧化劑的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。在其它非限制性的實(shí)施方式中，防滑板或摩擦材料可以包括O.l重量％到約98重量°/。的硬顆粒；從0.1重量％到約98重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。在一些實(shí)施方式中，該防滑板或摩擦材料可以具有約0.076厘米(0.03英寸)到約0.25厘米(O.IO英寸)的厚度。防滑板或摩擦材料的一些非限制性的實(shí)施方式可適合于結(jié)合到基底表面的至少一部分。例如，在一些實(shí)施方式中，防滑板或摩擦材料可適合于用粘合劑如工業(yè)粘合劑結(jié)合。在其它非限制性的實(shí)施方式中，防滑板或摩擦材料包含短效粘合劑，其中如本文所述的通過施加熱或與化學(xué)物接觸去除短效粘合劑，可以產(chǎn)生殘余物，其中該殘余物包含粘合劑。在這些實(shí)施方式底的表面。在其中復(fù)合材料是保形研磨板的其它的種非限制性的實(shí)施方式中，該板可以包括0重量％到約98重量％的選自破碎的燒結(jié)碳化物、碳化鎢、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石、氮化硼和其組合的硬顆粒；0重量％到約50重量％的選自粗的鴒顆粒、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑、纖維、過渡金屬基銅焊合金和其組合的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。在其它實(shí)施方式中，保形研磨板可以包括約0.1重量％到約98重量％的硬顆粒；約0.1重量％到約50重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該粘合劑可以包括彈性體或聚氨酯?？梢詫⒀心グ迮渲埔钥刂颇p，使得響應(yīng)于磨損，隨著表面層上老顆粒被磨掉，該板在表面上連續(xù)暴露新的研磨顆粒。在進(jìn)一步的非限制性的實(shí)施方式中，本文的復(fù)合材料可以包括可擠出油灰。可擠出油灰，例如可以是研磨油灰或適合用作輻射屏蔽油灰的具有高射線照相密度的油灰。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該油灰在低壓例如在小于689.5kPA(100psi)的施加壓力下是可擠出的。在一些非限制性的實(shí)施方式中，可擠出油灰的復(fù)合材料可以包括平均粒度為約2微米到約5微米的硬顆粒，如本文所述的那些。在其它實(shí)施方式，可擠出油灰可以包含包括硅樹脂的粘合劑和包括鴒粉的添加劑，其量足以使油灰具有大于約7g/cm3的密度，優(yōu)選為約7g/cm3到約12g/cm3。在包括鴒作為添加劑的可擠出油灰的那些非限制性的實(shí)施方式中，油灰具有高的射線照相密度，使得其可以用作柔韌的輻射屏蔽油灰，它可以被擠出到不規(guī)則的或圍路表面和裂紋上，以覆蓋輻射"熱點(diǎn)"。根據(jù)一些非限制性的實(shí)施方式，該油灰可以包括溶劑，并且可以通過蒸發(fā)溶劑、化學(xué)反應(yīng)和/或聚合固化至較高的粘度。本文中高射線照相密度的可擠出油灰的非限制性的實(shí)例包括約50重量％到約98重量％的選自鎢粉、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑、過渡金屬基銅焊合金和其組合的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。高射線照相密度的油灰一般包括相對少量例如0重量％到約1重量％的硬顆粒組分。油灰的其它實(shí)施方式可以包括約0.1重量％到約〗重量％的硬顆粒組分。高射線照相密度的油灰的一些實(shí)施方式的粘合劑可以是RTV硅酮粘合劑。在一些實(shí)施方式中，油灰可以長時間保持柔韌，或者在其它實(shí)施方式中，油灰可以例如通過溶劑蒸發(fā)、化學(xué)反應(yīng)和/或聚合固化至較高粘度。如圖4a-4d和5a-5b所示，一些實(shí)施方式的油灰可以表示固化和/或失重的不同速率(例如，由于溶劑蒸發(fā))，它對應(yīng)于隨著時間而保持柔韌的油灰(如線的低斜率表明的降低的速率和/或重量損失)，或隨著時間固化至較高粘度的油灰(如線的高斜率表明的較高的速率和/或重量損失)。各種特性，例如固化速率或長期的柔韌性，可以通過硬顆粒和/或添加劑的負(fù)載量或粘合劑的本性和設(shè)計(例如溶劑揮發(fā)性)來確定。在根據(jù)本文的可擠出油灰的其它非限制性的實(shí)施方式中，油灰可以包括研磨油灰。根據(jù)本文的研磨油灰的非限制性的實(shí)施方式可以包括0重量％到約98重量％的選自破碎的燒結(jié)碳化物、碳化鴒、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩和其組合的硬顆粒；最高達(dá)約30重量％的選自穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑和硬化劑的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。研磨油灰的其它非限制性的實(shí)施方式可以包括0.1重量％到約98重量％的硬顆粒；從0.1重量％到約30重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑?？蓴D出研磨油灰的硬顆粒組分的一些實(shí)例可以具有約2微米到約100微米的平均粒度。在一些非限制性的實(shí)施方式中，硬顆?？梢跃哂屑s3微米到約5微米的平均粒度。研磨油灰可以包含包括烴油和潤脂油的粘合劑、水溶性聚合物、水基乳液、硅酮和低強(qiáng)度聚合物?，F(xiàn)在在以下非限制實(shí)施例中解釋本文的復(fù)合材料的各種實(shí)施方式。相關(guān)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可以理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對為了解釋本發(fā)明本質(zhì)而在下面描述和說明的實(shí)施例中的組分、組成、細(xì)節(jié)、材料和工藝參數(shù)進(jìn)行各種變化，并且所有這些改變將落在本文和所述權(quán)利要求書所表述的發(fā)明原理和范圍內(nèi)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以理解可以對上述和下述的實(shí)施方式進(jìn)行改變，而不背離其寬的發(fā)明構(gòu)思。因此，可以理解該發(fā)明并不局限于所公開的具體實(shí)施方式，而是旨在覆蓋落在如權(quán)利要求限定的本發(fā)明原理和范圍內(nèi)的各種變化。實(shí)施例實(shí)施例1-用于碎巖機(jī)面的表面硬化貼花硬顆粒組分占復(fù)合材料約20%到約97重量％且平均粒度為約5微米到約10,000微米的粗粒碳化鴒、碳化鈦、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩和/或粉碎的燒結(jié)碳化物。載體組分占約1%到約20重量％并且在貼花的初始加熱過程提供完全燒盡的短效聚合物。添加劑占約0重量％到約50重量％的銅基銅焊合金。貼花的密度優(yōu)選相對高，由于硬顆粒組分的高負(fù)載量，在2g/cir^到約10g/cn^范圍內(nèi)并且一般接近或超過計算的固體極限，如圖1中虛線7所示。復(fù)合物的形式是薄板形式，該薄板定位在碎巖機(jī)面的表面如磨損面上，并且隨后通過銅焊合金添加劑組分的熱銅焊結(jié)合到表面上，這可以在去除短效粘合劑過程中發(fā)生。實(shí)施例2-金工工具的磨損面的制備硬顆粒組分占復(fù)合材料約20重量％到約97重量％并且平均粒度為約5微米到約10,000微米的粗粒碳化鴒。載體組分占約1重量％到約20重量％并且在磨損面的初始加熱過程提供完全燒盡的短效彈性體。添加劑過渡金屬基銅焊合金，例如鈷-、Ni-Co或Ni-Cu基銅焊合金或鈦合金是典型的，但是還可以使用更昂貴的Ag基銅焊合金。過渡金屬基銅焊合金占復(fù)合物的約0%到約50重量％。貼花的密度優(yōu)選相對高，由于硬顆粒組分的高負(fù)載量，在約2g/cir^到約10g/cmS范圍內(nèi)并且一般接近或超過計算的固體極限，如圖1中線7所示。復(fù)合物的形式是撓性的、可以修整的保形層，它可定位在金工工具的磨損面上，并且隨后通過銅焊合金添加劑組分的熱銅焊結(jié)合到表面上，這可以在去除短效粘合劑過程中發(fā)生?？梢灶A(yù)見，該復(fù)合物將在限定的存儲期限內(nèi)保持撓性。實(shí)施例3-可擠出的研磨油灰硬顆粒組分占約0重量％到約98重量％且平均粒度為約2微米到約5微米的中等顆粒碳化鴒。載體組分占約2重量％到約50重量％且提供受控且相對恒定的粘度的聚合物。添加劑占0%至約30重量％的穩(wěn)定劑如UV穩(wěn)定劑和用于識別的著色劑。必須與指定的載體相容，并且一般在塑料工業(yè)內(nèi)容易得到。由于存在硬顆粒，油灰的密度優(yōu)選為中等的，在約2g/cr^到約8g/cm3范圍內(nèi)。油灰優(yōu)選在低壓即小于689.5kPa(100psi)下是可擠出的，并且對流動分離有抗性。油灰還優(yōu)選為非腐蝕的，具有低毒性，并且容易可再循環(huán)。實(shí)施例4-可粘合的防滑板硬顆粒組分占約0重量％到約98重量％且平均粒度為約2微米到約5微米的中等顆粒的破碎的燒結(jié)碳化物、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩或碳化鈦。載體占約2重量％到約50重量％且提供高強(qiáng)度和堅韌度的聚合物，其是普通粘合劑可容易粘合的。添加劑占0重量％到約98重量°/。且平均粒度為約5微米到IO,OOO微米的粗粒的鴒顆粒和/或鈥顆粒，以及抗氧化劑和穩(wěn)定劑。該板的密度優(yōu)選相對高，由于硬顆粒組分的高負(fù)載量，在約2g/cn^到約10g/cn^范圍內(nèi)。復(fù)合物的形式是半剛性的抗撕裂的板，其具有大的表面積并且厚度一般在0.076厘米(0.03英寸)到0.256厘米(O.IO英寸)范圍內(nèi)。該板可以是耐水汽、氧化和UV降解的。實(shí)施例5-輻射屏蔽層硬顆粒組分最小，例如從0重量％到約1重量％。載體占約2重量％到約50重量％且提供高強(qiáng)度和堅韌度的聚合物，如聚碳酸酯或ABS,其是使用普通粘合劑可容易粘合的。添加劑占0重量％到98重量％且包括最大負(fù)載量的鴒粉，以產(chǎn)生大于7g/cr^的密度。其它可能的添加劑包括抗氧化劑、UV穩(wěn)定劑和可能的用于識別目的的著色劑。優(yōu)選使輻射屏蔽層的密度最大化(大于7g/cm3)，以更大地屏蔽高能光子輻射。對于其中還存在中子輻射的用途，它另外可包含具有熱中子俘獲截面大于或等于1，000靶恩的添加劑。復(fù)合物的形式優(yōu)選為大表面積、剛性的或半剛性的板的形式，其具有高堅韌度以在處理和連接過程抵抗損壞。該板優(yōu)選是耐水汽、氧化和UV降解的。實(shí)施例6-由粉末注射模塑形成的可加工搪磨預(yù)型件硬顆粒組分占約0重量％到約98重量％且平均粒度為約2微米到約5微米的中等顆粒的碳化鴒和/或碳化鈦。載體占約2重量％到約50重量％且提供高強(qiáng)度和硬度但堅韌度適中以促進(jìn)易加工性的聚合物，例如酚聚合物。添加劑平衡碳化鶴硬顆粒的研磨特性到所需水平且占0重量％到50重量％的鴒粉和/或鈦粉。復(fù)合物預(yù)型件的形式優(yōu)選接近所需最后性質(zhì)，其只需要最小精加工，或者單片性質(zhì)，其可加工到最終所需形狀。優(yōu)選選擇載體和負(fù)載量，以產(chǎn)生優(yōu)良的可加工性。預(yù)型件優(yōu)選是耐水汽、氧化和熱軟化的。實(shí)施例7-高射線照相密度的可擠出油灰硬顆粒組分最小，例如0重量％到約1重量％。載體占約5重量％到約50重量％且在低壓即小于689.5kPa(100psi)下可容易擠出的硅酮粘合劑。添加劑占約50重量％到約98重量％,包括最大負(fù)載量的鵠粉，以產(chǎn)生大于7g/crr^的密度。其它添加劑包括抗氧化劑、UV穩(wěn)定劑、抑制解聚的穩(wěn)定劑和可能的用于識別目的的著色劑。油灰優(yōu)選為可手工施用到輻射"熱點(diǎn)"的具有可變表面如裂紋的柔韌形式。也可以將油灰配制以提供大于或等于l，OOO靶恩的熱中子俘獲截面。該油灰優(yōu)選為耐水汽的，并且具有受控的粘度，在暴露于環(huán)境下在約24小時內(nèi)固化。各種特性，例如固化速率或長期的柔韌性，可以通過硬顆粒和/或添加劑的負(fù)載量或粘合劑的性質(zhì)和設(shè)計(例如溶劑揮發(fā)性)來確定。實(shí)施例8-纖維增強(qiáng)的保形研磨板硬顆粒組分占0重量％到約98重量％且平均粒度為約1微米到約10,000微米的寬分布的碳化鵠顆粒、碳化鈦顆粒和/或燒結(jié)碳化物碎片(包括碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩等)。載體占約2重量％到約50重量％且適用于纖維增強(qiáng)的彈性體或聚合物(如酚醛樹脂)。添加劑占0重量％到約50重量％的紡織纖維和用于識別目的的著色劑。研磨板優(yōu)選為相對薄的撓性板，將其配制用于受控的磨損以隨著舊顆粒表面層被磨掉連續(xù)地暴露新的研磨顆粒。該片還優(yōu)選為耐水汽和熱循環(huán)的。實(shí)施例9-非撓性結(jié)合的研磨板根據(jù)本文的一個實(shí)施方式制造非撓性結(jié)合研磨條。所生成的條包括作為硬顆粒的碳化鴒、作為添加劑的纖維背襯(backing)和作為粘合劑的苯酚/曱醛樹脂。例如，可以將所得的非撓性研磨條用作防滑板。通過具有0.1毫米的苯酚/曱醛樹脂(Cellobond85S,從HexionSpecialtyChemicals,Inc.ColumbusOhio可商購的液體酚曱階段酚醛樹酯(phenolicresole))層的橡膠刮板涂布撓性纖維背襯條(ATIGarrysonLtd.，Leicestershire,UK)。通過重力涂布機(jī)，將80目(grit)的碳化鴒粉末(InternationalDiamondServicesInc.,Houston,Texas,粒徑分布如表1所示)的密閉層(完全覆蓋)施加到苯酚/曱醛樹脂上。允許碳化鴒粉末沉降，并且用額外的碳化鴒粉末重新涂布濕點(diǎn)。復(fù)合材料在爐中在150。C(300。F)下固化15分鐘，然后進(jìn)行空氣冷卻。表1:80目的碳化鴒的粒徑分布<table>complextableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>所生成的暗灰色的防水研磨條具有0.17g/cn^的表面密度和500小時的研磨壽命(使用13,000轉(zhuǎn)/分鐘(opm)打磨機(jī)且測量質(zhì)量改變測試的)。證實(shí)該條在彎曲半徑試驗(yàn)中具有最小的撓性。實(shí)施例10-非撓性結(jié)合的研磨板根據(jù)本文的一個實(shí)施方式制造非撓性結(jié)合的研磨條。所生成的條包括作為硬顆粒的碳化鵠、作為添加劑的纖維背襯和作為粘合劑的苯酚/曱醛樹脂。例如，可以將所生成的非撓性研磨條用作防滑板。按照實(shí)施例9的制造方法，除了使用120目的碳化鴒粉末(InternationalDiamondServicesInc.，Houston,Texas,粒徑分布如表2所示)代替80目的碳化鴒以外。所生成的暗灰色的防水研磨條具有0.15g/cn^的表面密度。證實(shí)該條在彎曲半徑試驗(yàn)中具有最小的撓性。表2:120目的碳化鴒的粒徑分布<table>complextableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>實(shí)施例11-非撓性結(jié)合的研磨板根據(jù)本文的一個實(shí)施方式制造非撓性結(jié)合的研磨條。所生成的條包括作為硬顆粒的碳化鶴、作為添加劑的纖維背襯和作為粘合劑的苯酚/曱醛樹脂。按照實(shí)施例9的制造方法，除了使用120目的碳化鎢粉末(InternationalDiamondServicesInc.，Houston,Texas)代替80目的碳化鴒以外。所生成的暗灰色的防水研磨條具有0.10g/cm2的表面密度。該條是撓性的(在彎曲半徑試驗(yàn)中180。的撓性)并且在撓曲之后沒有可見裂縫。在用10，000叩m打磨機(jī)進(jìn)行研磨壽命測試中觀察到疏松的顆粒。實(shí)施例12-柔韌的鴒油灰在該實(shí)施例中，使用兩種不同等級的鎢粉形成包含鎢粉的柔韌油灰。所生成的高密度油灰具有最小的重量損失和吸水率。使用鎢粉與粘合劑的多種比例制造柔韌鎢油灰。使用兩種等級的鎢粉鴒C-20級(6到9微米的粒度，可從ATIAlldyne,Huntsville，Alabama購買)和鴒G-90級(25孩l米的最小粒度，可從ATIMetalworkingProducts,LaVergne，Tennessee購買)。粘合劑包括聚丁烯(異丁烯/丁烷共聚物(INDOPOL⑧H-35，可從AmocoChemicalCo.，Warrenville,Illinois購買)；苯丙酸，2,2-雙[[3,5-雙(1，1-二曱基乙基)-4-羥苯基]-1-氧丙氧基]曱基-1，3-丙烷二基酉旨(IRGANOX1010,可乂人CibaSpecialtyChemicalsCorp.，Tarrytown,NewYork購買)；和苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物(KRATON⑧G-1651H,可從KratonPolymers,Houston,Texas購買)的混合物。金屬粉末和粘合劑以50:50到80:20的多種體積比混合。在130。C下鎢粉與粘合劑組合物混合15分鐘。各種油灰的組成在表3中表示鴒油灰的組成。表3:鴒油灰的組成<table>complextableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>圖2a和2b是分別引入70%的G-卯級鎢粉(25微米)和80%的C-20級鴒粉(6-9微米)的油灰的照片。對所生成的油灰測試密度、在10(TC下的重量損失、暴露于紫外線(UV)光下的重量損失、和吸水率。油灰密度根據(jù)鎢粉的負(fù)載體積為3.822g/cm3到9.336g/cm3。對于兩種鎢粉等級(6-9微米和25微米)的油灰的密度與鴒負(fù)載量的關(guān)系示于圖3中。在100。C下加熱的同時，測量隨著時間損失重量的速率。對于鎢粉等級25微米在50%和70%負(fù)載量下和6-9微米在50%和80%負(fù)載量下，分別在圖4a-4b和4c-4d中繪制隨著在100。C(hr)下加熱時間的失重率(g/(cm2min))。當(dāng)暴露于紫外輻射的同時，測量隨著時間的失重。對于兩種鎢粉等級25微米在50%和70%負(fù)載量下和6-9微米在50%和80%負(fù)載量下，分別在圖5a和5b中繪制隨著暴露于UV輻射的時間的失重(g)。通過將油灰浸泡在水中10小時，測量油灰的吸水率。對于兩種鎢粉等級25微米在50%和70%負(fù)載量下和6-9微米在50%和80%負(fù)載量下，分別在圖6a和6b中繪制隨著浸漬時間(小時)的油灰質(zhì)量(g)的變化。如圖4a-4d和5a-5b所示，根據(jù)一些實(shí)施方式的油灰可以證實(shí)不同的固化速率和/或失重(例如，由于溶劑蒸發(fā))，它對應(yīng)于隨著時間而保持柔韌的油灰(如線的低斜率證明的降低的速率和/或重量損失)，或隨著時間固化至較高粘度的油灰(如線的較高斜率證明的較高的速率和/或重量損失)。各種特性，例如固化率或長期的柔韌性，可以通過硬顆粒和/或添加劑的負(fù)載量或粘合劑的性質(zhì)和設(shè)計(例如溶劑揮發(fā)性)來確定。權(quán)利要求1.復(fù)合材料，包括選自碳化鎢、碳化二鎢、碳化鈦、粉碎的燒結(jié)碳化物、圓形的含碳化鎢的顆粒、碳化硅、碳化硼、氧化鋁、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石、氮化硼和其組合的硬顆粒組分；添加劑組分；和選自橡膠、聚合物、環(huán)氧樹脂、硅酮、彈性體和其組合的粘合劑組分。2.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料包括多于一種的硬顆粒組分。3.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該添加劑包含選自鎢、鈦、鉬、鉻、鎳、鐵、鈷、銅、錫、鉍、鋅和銀中的至少一種金屬。4.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該至少一種添加劑包括選自銅基銅焊合金、鎳基銅焊合金、鈷基銅焊合金、銀基銅焊合金、鈦合金、Ni-Co基銅焊合金和Ni-Cu基銅焊合金的過渡金屬基銅焊合金。5.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該添加劑選自無機(jī)性能改性劑、加工助劑、抗氧化劑、著色劑、銅焊焊劑、穩(wěn)定劑、硬化劑、降低該復(fù)合材料的各組分的流動分離的材料、促進(jìn)該復(fù)合材料的化學(xué)穩(wěn)定性的材料、改變該復(fù)合材料的至少一種機(jī)械性能的材料和增強(qiáng)材料。6.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料包括選自金屬、過渡金屬基銅焊合金、無機(jī)性能改性劑、加工助劑、抗氧化劑、著色劑、銅焊焊劑、穩(wěn)定劑、硬化劑、降低該復(fù)合材料的組分的流動分離的材料、促進(jìn)該復(fù)合材料的化學(xué)穩(wěn)定性的材料、改變該復(fù)合材料的至少一種機(jī)械性能的材料和增強(qiáng)材料中的多于一種的添加劑。7.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該添加劑包括選自金屬氧化物粉末、碳酸鹽、硅酸鹽、水合物、玻璃珠、磷酸鹽、硼酸鹽、鎂鹽和小粒度的金屬中的至少一種無機(jī)性能改性劑。8.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該添加劑包括選自表面活性劑、潤滑劑、固化劑、填料-粘合劑耦合劑和脫模劑中的至少一種加工助劑。9.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該添加劑包括選自有機(jī)染料、金屬氧化物粉末和炭黑中的至少一種著色劑。10.權(quán)利要求1的復(fù)合材料中，其中該粘合劑包含選自橡膠、聚合物、環(huán)氧樹脂、硅酮和彈性體中的兩種或多種材料。11.權(quán)利要求l的復(fù)合材料，其中該粘合劑包括選自天然異戊二烯、乳膠、氯丁二烯、苯乙烯丁二烯腈、丁基橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯聚氨酯和含氟彈性體的橡膠。12.權(quán)利要求l的復(fù)合材料，其中該粘合劑包括選自縮醛共聚物、縮趁均聚物、丙烯酸類樹脂、ABS、纖維素、聚酰胺、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、PEEK、PEI、PES、聚烯烴、聚酯、聚苯乙烯、PPO、聚砜、PVC、熱塑性塑料、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、酚酪樹脂、乙烯基酯和聚氨酯混雜物的聚合物。13.權(quán)利要求l的復(fù)合材料，其中該粘合劑是保留的粘合劑。14.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該粘合劑是短效粘合劑，其中在應(yīng)用或使用該復(fù)合材料過程中通過加熱和與化學(xué)物接觸中的至少一種來除去該短效粘合劑。15.權(quán)利要求14的復(fù)合材料，其中在該復(fù)合材料的應(yīng)用或使用過程中，通過使用包括火焰、電等離子體、激光、寬域輻射弧光燈和寬域輻射的高強(qiáng)度白熾燈中的至少一種的手段進(jìn)行加熱，除去該短效粘合劑。16.權(quán)利要求14的復(fù)合材料，其中在該復(fù)合材料的應(yīng)用或使用過程中除去基本上全部的該短效粘合劑。17.權(quán)利要求14的復(fù)合材料，其中去除該短效粘合劑產(chǎn)生殘余物。18.權(quán)利要求17的復(fù)合材料，其中該殘余物是助熔劑。19.權(quán)利要求17的復(fù)合材料，其中該殘余物將該硬顆粒和添加劑結(jié)合到基底上。20.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中該基底是碎巖鉆頭面和金工工具表面中的一種。21.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料適合于粘附到基底的表面上。22.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料是可加工成所需最終形狀的模制預(yù)型件。23.權(quán)利要求22的復(fù)合材料，其中該硬顆粒包括碳化鎢顆粒和碳化鈦顆粒中的至少一種，其中該顆粒具有2微米到IO微米的平均粒度。24.權(quán)利要求22的復(fù)合材料，其中該添加劑包括以足以限制所述硬顆粒的磨蝕性到所需水平的量存在的金屬粉末。25.權(quán)利要求22的復(fù)合材料，其中該粘合劑是剛性的高強(qiáng)度聚合物。26.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中通過使用至少一種顆粒組分的粒徑分布的雙峰修整、三峰修整和多峰修整中的一種來增加最大固體負(fù)載量。27.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中通過該硬顆粒和添加劑中的至少一種的顆粒形狀的改變來改變密度和硬度中的至少一種。28.權(quán)利要求l的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料是保形板。29.權(quán)利要求28的復(fù)合材料，其中該保形板包括表面硬化貼花，其中硬顆粒選自粗粒碳化鴒、粗粒碳化鈦、粗粒碳化鋯、粗粒氧化鋯、粗粒碳化鉭、粗粒碳化鈮、粗粒碳化鉿、粗粒碳化鉻、粗粒碳化釩、粗粒的粉碎燒結(jié)碳化物和其組合；該粘合劑包括短效粘合劑；并且該添加劑包括過渡金屬基銅焊合金。30.權(quán)利要求28的復(fù)合材料，其中該添加劑包括用量足以使該保形板密度為約7g/cm3到約12g/cm3的鎢粉。31.權(quán)利要求30的復(fù)合材料，其中該保形板是輻射屏蔽層，其中該保形板適合于粘附到表面，并且具有約7g/cm^'j約11g/cn^的密度。32.權(quán)利要求30的復(fù)合材料，其中該保形板具有約0.050英寸到約0.150英寸的厚度。33.權(quán)利要求28的復(fù)合材料，其中該保形板包括適合于施用到表面的防滑板和摩擦材料中的一種，其中該硬顆粒選自中等粒度的破碎的燒結(jié)碳化物、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、碳化鈦和其組合；并且該添加劑包括粗粒鴒顆粒和粗粒鈦顆粒中的至少一種。34.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中該防滑板和摩擦材料中的一種適合于粘合地結(jié)合到該表面上。35.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中該添加劑包括抗氧化劑、穩(wěn)定劑、增強(qiáng)纖維和著色劑的一種或多種。36.權(quán)利要求l的復(fù)合材料，其中該材料是可擠出油灰。37.權(quán)利要求36的復(fù)合材料，其中該可擠出油灰包含包括碳化鴒和碳化鈦的至少一種的硬顆粒，其中該硬顆粒具有2微米到5微米的平均粒度。38.權(quán)利要求36的復(fù)合材料，其中該可擠出油灰包含包括硅樹脂的粘合劑和包括鴒粉的添加劑，其中該油灰具有大于7g/cm3的密度和高的射線照相密度。39.權(quán)利要求36的復(fù)合材料，其中該油灰包含溶劑和可以通過該溶劑蒸發(fā)可固化到較高粘度。40.表面硬化貼花，包含約20重量％到約97重量％的選自碳化鎢、碳化鈦、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、燒結(jié)碳化物和其組合的硬顆粒;約1重量％到約20重量％的包括過渡金屬基銅焊合金的添加劑，和約0重量％到50重量％的短效粘合劑。41.權(quán)利要求40的貼花，其中該硬顆粒具有5孩i米到10,000微米的平均粒度。42.權(quán)利要求40的貼花，其中該過渡金屬基銅焊合金選自銅基銅焊合金、鎳基銅焊合金、鈷基銅焊合金、銀基銅焊合金、鈦合金、Ni-Co基銅焊合金和Ni-Cu基銅焊合金。43.權(quán)利要求40的貼花，其中在將該貼花施加到表面上時，通過使用火焰、電等離子體、激光、寬域輻射弧光燈、寬域輻射高強(qiáng)度白熾燈和熱摩擦中的至少一種進(jìn)行加熱，除去該短效粘合劑。44.權(quán)利要求43的貼花，其中除去基本上全部的該短效粘合劑。45.權(quán)利要求43的貼花，其中去除該短效粘合劑產(chǎn)生包含助熔劑的殘余物。46.權(quán)利要求42的貼花，其中該過渡金屬基銅焊合金將該硬顆粒和添加劑結(jié)合到基底上。47.權(quán)利要求46的貼花，其中該基底是碎巖工具表面和金工工具表面中的一種。48.可擠出研磨油灰，包含最高達(dá)約98重量％的選自破碎的燒結(jié)碳化物、碳化鎢、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩和其組合的硬顆粒；最高達(dá)約30重量％的選自穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑、硬化劑和其組合的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。49.權(quán)利要求48的油灰，其中該硬顆粒具有的2微米到100微米的平均粒度。50.權(quán)利要求48的油灰，其中該硬顆粒具有的3微米到5微米的平均粒度。51.權(quán)利要求48的油灰，其中該粘合劑包括烴油和潤脂油、水溶性聚合物、水基乳液、硅酮和低強(qiáng)度聚合物。52.權(quán)利要求48的油灰，其中該油灰在小于約689.5kPa的壓力下是可擠出的。53.權(quán)利要求48的油灰，其中該粘合劑包括溶劑，并且其中在擠出之后溶劑的蒸發(fā)增加該油灰的粘度。54.防滑板，包括最高達(dá)約98重量％的選自破碎的燒結(jié)碳化物、碳化鴒、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石、氮化硼和其組合的硬顆粒；最高達(dá)約98重量％的選自粗的鴒顆粒、粗的鈦顆粒、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑和其組合的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。55.權(quán)利要求54的板，其中該硬顆粒具有5微米到5,000微米的平均粒度。56.權(quán)利要求54的板，其中該添加劑選自粗的鴒顆粒、粗的鈦顆粒和其組合，其中該顆粒具有40微米到10,000微米的平均粒度。57.權(quán)利要求54的板，其中該板具有0.03英寸到0.10英寸的厚度。58.權(quán)利要求54的板，其中該板適合于粘附到基底的表面上。59.權(quán)利要求58的板，其中該板適合于用粘合劑粘附到基底的表面上。60.權(quán)利要求54的板，其中該粘合劑是短效粘合劑，并且其中通過進(jìn)行加熱或與化學(xué)物接觸除去該短效粘合劑產(chǎn)生包含粘合劑的殘余物。61.輻射屏蔽層，包括最高達(dá)約98重量％的選自鴒粉、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑和其組合的添力口劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。62.權(quán)利要求61的層，其中該粘合劑選自縮酪共聚物、縮醛均聚物、丙烯酸類樹脂、纖維素、聚酰胺、聚酰亞胺、聚對苯二曱酸丁二酯、PEEK、PEI、PES、聚烯烴、聚酯、聚苯乙烯、PPO、聚砜、PVC、熱塑性塑料、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯、聚氨酯混雜物、聚碳酸酯、ABS和其組合。63.權(quán)利要求61的層，其中該層是厚度為0.08英寸到0.3英寸的剛性層，并且其中該添加劑包括用量足以使該層的密度為8g/cr^到11g/cm3的鴒粉。64.權(quán)利要求61的層，其中該層是厚度為0.050英寸到0.150英寸的撓性層，并且其中該添加劑包括用量足以使該層的密度為7g/cm3到10g/cm3的鴒粉。65.權(quán)利要求61的層，其中所述添加劑還包括熱中子俘獲截面為至少1000耙恩的顆粒。66.模制的硬預(yù)型件，包括最高達(dá)約98重量％的硬顆粒；最高達(dá)約50重量％的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。67.權(quán)利要求66的預(yù)型件，其中該硬顆粒包括碳化鎢和碳化鈦中的至少一種；并且該添加劑包括鎢粉，其中硬顆粒具有2微米到IO微米的平均粒度。68.權(quán)利要求66的預(yù)型件，其中該預(yù)型件通過粉末注射模塑形成。69.權(quán)利要求68的預(yù)型件，其中該預(yù)型件在通過粉末注射模塑形成之后加工成最終形狀。70.權(quán)利要求66的預(yù)型件，其中該預(yù)型件具有選自塊、板、圓柱、球和盤的形狀。71.權(quán)利要求66的預(yù)型件，其中該添加劑包括用量足以使該預(yù)型件的密度為9g/cm4ll12g/cn^的鎢粉。72.權(quán)利要求71的預(yù)型件，其中該預(yù)型件是直徑為0.22英寸到0.5英寸并且長度為0.5英寸到2.5英寸的圓柱。73.權(quán)利要求71的預(yù)型件，其中該預(yù)型件是無鉛子彈。74.高射線照相密度的可擠出油灰，包括約50重量％到約98重量°/。的選自鴒粉、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑和其組合的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。75.權(quán)利要求74的油灰，其中該粘合劑是RTV硅酮粘合劑。76.權(quán)利要求74的油灰，其中該添加劑包括用量足以使該油灰的密度為7g/cm3到12g/cm3的鴒粉。77.權(quán)利要求74的油灰，其中該油灰在小于約689.5kPa的壓力下是可擠出的。78.權(quán)利要求74的油灰，其中該粘合劑包括溶劑，并且其中在擠出之后溶劑的蒸發(fā)增加該油灰的粘度。79.保形研磨板，包括最高達(dá)約98重量％的選自破碎的燒結(jié)碳化物、碳化鶴、碳化鈦、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、碳化鋯、氧化鋯、碳化鉭、碳化鈮、碳化鉿、碳化鉻、碳化釩、金鋼石、氮化硼和其組合的硬顆粒；最高達(dá)約50重量％的選自粗的鎢顆粒、穩(wěn)定劑、著色劑、抗氧化劑、纖維、過渡金屬基銅焊合金和其組合的添加劑；和約2重量％到約50重量％的粘合劑。80.權(quán)利要求79的板，其中該硬顆粒具有5微米到5,000微米的平均粒度。81.權(quán)利要求79的板，其中該添加劑包括選自紡織纖維、金屬纖維、玻璃纖維、纖維素纖維和其組合的纖維，并且其中該纖維增強(qiáng)該板。82.權(quán)利要求71的板，其中該纖維包括在該板內(nèi)的紡織網(wǎng)絡(luò)、定向松散的纖維網(wǎng)絡(luò)和無規(guī)定向的纖維網(wǎng)絡(luò)中的一種。83.權(quán)利要求79的板，其中該粘合劑包括彈性體和聚氨酯中的一種。84.復(fù)合材料，包括石更顆粒組分；添力口劑纟且分；和包括選自橡膠、聚合物、環(huán)氧樹脂、硅酮和彈性體中的至少一種的粘合劑組分，其中該復(fù)合材料具有選自表面硬化貼花、可擠出研磨油灰、高射線照相密度的可擠出油灰、保形研磨板、防滑板、輻射屏蔽層和模制的硬預(yù)型件的形式。全文摘要本發(fā)明公開內(nèi)容的一些非限制性的實(shí)施方式包括通過材料設(shè)計方法目的為特定應(yīng)用的一類復(fù)合材料，包括1)硬顆粒；2)載體或粘合劑相；和3)一種或多種用于增強(qiáng)性能和/或硬度調(diào)節(jié)的添加劑。根據(jù)一些實(shí)施方式，該復(fù)合材料可以是撓性保形板、剛性的可加工模制預(yù)型件和可擠出油灰中的一種。還公開了該復(fù)合材料的制造方法。文檔編號B24D3/00GK101198442SQ200680021897公開日2008年6月11日申請日期2006年7月20日優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日發(fā)明者史蒂文·G·考德威爾,詹姆斯·J·奧克斯申請人:Tdy工業(yè)公司