Спеченные твердые сплавы [1–5] обладают рядом ценных свойств: высокой твердостью и прочностью в сочетании с удовлетворительной вязкостью, пластичностью и высокой износостойкостью, благодаря которым их широко используют во многих отраслях промышленности. Широкое применение получили твердые сплавы системы «карбид вольфрама-кобальт», однако в ряде случаев эти сплавы не обеспечивают достаточной работоспособности изделий в тяжелых жестких условиях эксплуатации при динамических нагрузках. Кроме того, дефицит сырья вольфрама и кобальта и их дороговизна привели к попыткам частично или полностью заменить в твердых сплавах карбид вольфрама. Поэтому в настоящее время перед материаловедами стоит актуальная задача создания новой группы композиционных материалов на основе тугоплавких соединений титана, которые получили название «безвольфрамовые твердые сплавы».
По мнению авторов, теоретической основой для решения рассматриваемой задачи может быть структурно-энергетический подход при анализе механизма межфазного взаимодействия компонентов и формирования структуры и свойств композита в условиях жидкофазного синтеза. Структурно-энергетический подход с позиций термодинамики неравновесных процессов был развит в работах [6–10] при исследовании и описании процессов трения и изнашивания в металлополимерных трибосистемах. При таком подходе привлекается термофлуктуационная теория прочности, согласно которой в основе разрушения твердых тел лежит разрыв химических связей вследствие тепловых флуктуаций. Компоненты будущего композиционного материала в условиях прессования и жидкофазного спекания можно рассматривать как открытую термодинамическую систему, в которой между элементами (компонентами) системы вследствие градиента механических, тепловых, химических напряжений формируются химические и физические связи, совершаются фазовые переходы и другие процессы, приводящие к созданию композиционного материала с определенной структурой и свойствами. Уровень сформированных связей, размеры и форма отдельных фаз и характер межфазного взаимодействия определяют физико-механические свойства композиционных материалов (КМ), в том числе их механическую прочность.