近年來本實驗室利用高熵合金作為TiC瓷金結合劑，發現對TiC晶粒細化及硬度-韌性組合甚優於Ni及(Ni,Mo)的結合劑；本論文為進一步利用高熵合金的優點開發性能更好的瓷金，首先對碳化物強化材予以高熵化及探討其特性，即選取與C有強鍵結的五個元素以機械合金法合成五元等莫耳(CrNbTiVW)Cx(x= 0.93, 1.0, 1.1)碳化物奈米粉末，而後將高熵碳化物奈米粉末在無結合劑下固相燒結成高熵碳化物塊材，探討不同石墨添加量、燒結溫度、燒結時間及氣氛對燒結效果、微結構、相種類及機械特性的影響，並與已知的單元或二元碳化物做比較，以評估高熵碳化物的高熵效應。
其次，以能燒結成計量比(CrNbTiVW)C1.0的奈米粉末與Ni及高熵合金Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5結合劑混合球磨24小時及壓胚，在真空及Ar+10% H2中進行1380 ℃液相燒結為瓷金，分析其微結構及機械性質優劣，並探討其機制。
結果發現，(CrNbTiVW)C1.0奈米粉末燒結成的塊材可藉由高熵效應突破各碳化物固溶度限制而得到單一FCC固溶相，1450 ℃真空燒結，具有最佳的機械性質組合，硬度值為HV 2241，K1C值為4.4，此硬度與混合法則相近，但以奈米硬度量測，硬度可達32GPa，高於混合法則所推算的23 GPa。雖然此高熵碳化物與不同結合劑液相燒結相當緻密，但因混合度不足，奈米碳化物團聚而導致晶粒粗化至3∼5 μm且晶粒間鄰接性高，故硬度及韌性較差。

壹、 前言 1
貳、 文獻回顧 3
2.1 超硬合金 3
2.1.1 超硬合金簡介 3
2.1.2 超硬合金及瓷金發展史 4
2.1.3 超硬合金未來發展趨勢 6
2.2 機械合金 12
2.3 燒結機制 16
2.3.1 固相燒結 16
2.3.2 液相燒結 17
2.3.3 奈米級粉末燒結 18
2.4 高熵合金 22
2.4.1 高熵合金開發背景 22
2.4.2 高熵合金的特點 24
2.4.3 高熵合金的研究 29
2.5 本論文研究目的 33
參、 實驗步驟 34
3.1 成分、實驗設計與流程 34
3.2 (CrNbTiVW)Cx碳化物粉末製備及分析 38
3.3 Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5高熵合金粉末之製備 42
3.4 粉末冶金之製程 44
3.4.1 (CrNbTiVW)Cx+不同結合劑金屬混合粉末之製備 44
3.4.2 過篩及生胚成型 44
3.4.3 脫脂及燒結 44
3.5 性質量測及其他分析 50
3.5.1 X光結晶繞射分析 50
3.5.2 掃描式電子顯微鏡(SEM)微結構觀察及EDS成分分析 51
3.5.3 穿透式電子顯微鏡(TEM)分析 51
3.5.4 電子探測微分析儀(EPMA)成分分析 52
3.5.5 燒結試片線性收縮率及緻密度量測 52
3.5.6 燒結試片硬度及韌性量測 53
3.5.7 (CrNbTiVW)Cx碳化物粉末粒徑分析 54
肆、 結果與討論 55
4.1 (CrNbTiVW)Cx多元碳化物粉末之製備 55
4.1.1 球磨時間對於(CrNbTiVW)C0.93粉末合成之影響 55
4.1.2 不同碳含量(CrNbTiVW)Cx粉末合成 73
4.2 (CrNbTiVW)Cx碳化物塊材之製備 79
4.2.1 不同燒結溫度的影響 79
4.2.2 不同持溫時間的影響 93
4.2.3 不同爐管氣氛的影響 106
4.2.4 不同設計碳含量的影響 117
4.2.5 不同爐管製程參數、成分對微結構影響之比較及機制 130
4.2.6 與一元、二元固溶碳化物塊材的比較 137
4.3 (CrNbTiVW)C與不同結合劑金屬燒結瓷金 141
4.3.1 (CrNbTiVW)C與Ni的穩定性 141
4.3.2 (CrNbTiVW)C與Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5的穩定性 148
4.3.3 (CrNbTiVW)C與不同結合劑燒結瓷金之比較 158
伍、 結論 161
陸、 本研究貢獻 164
柒、 建議未來研究方向 165
捌、 參考文獻 166

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