與純WC無粘結相硬質合金相比，複合式無粘結相硬質合金的硬度、彈性模量等物理性能可能略微降低，但是一般都有著更好的燒結性能，並可以在一定程度上減少WC的使用量，從而降低生產成本。並且，根據添加物的不同，燒結體的熱傳導性，耐磨性等性能也有可能得到改善。因此，複合式無粘結相硬質合金受到更多學者的關注。
目前為止，已經開發的複合式無粘結相硬質合金主要有WC-TiC-TaC、WC-TiC、WC-Mo2C、WC-MoC、WC-Sic及WC-MoC-SiC。
WC-TiC-TaC
日本某公司開發的WC-3wt%Tac硬質合金在經過普通的常壓燒結後，再經過HIP處理得到緻密的燒結體。這種無粘結相硬質合金與被廣泛使用的WC-Co合金相比較，有著較高的硬度的同時，耐腐蝕性也得到了顯著的改善。目前這種合金已作為精密模具、鏡面工具或核能發電所的部分機械密封部件的原材料得到了廣泛的應用，此外這種合金也在光學模具上得到了廣泛的應用。
WC-TiC
這種複合式無粘結相硬質合金雖然表現出了良好的硬度，但是由於TiC的韌性較低，燒結體的韌性會隨著TiC含量的增加而減少。當TiC的添加量為50mol%時，燒結體的斷裂韌性值只有純WC的1/2。並且由於Tic的彈性模量比WC的彈性模量低，可以預想，隨著Tic含量的增加，燒結體的彈性模量也會隨之下降。
WC-Mo2C
由於Mo2C的添加量的增加，燒結體的硬度會下降。但是在Mo2C的添加量為6wt%時，這種複合式無粘結相硬質合金的維氏硬度依然高達21GPa。同時，燒結體的斷裂韌性隨著Mo2C添加量的增加而增加。符合一般硬質合金硬度與韌性的變化規律。與WC-TiC複合式無粘結相燒結體一樣，Mo2C的彈性模量僅為391GPa，同樣低於WC，隨著Mo2C含量的增加，燒結體的彈性模量也可能隨之降低。
WC-Sic
WC-Sic系複合式無粘結相硬質合金是目前所開發的無粘結相硬質合金中燒結性能最好的材料。當SIC的添加量為0~20mol%時，可以在1600℃SPS燒結或1750℃常壓燒結的條件下獲得緻密的燒結體。但當SIC含量高於20%時，燒結體的緻密度會大幅降低。
WC-SiC無粘結相硬質合金不單有著高的硬度和彈性模量，由於高熱傳導性的SIC的添加，與一般的無粘結相硬質合金相比也有著更高的熱傳導性。同樣，由於SIC的彈性模量較低，隨著SIC含量的增加燒結體的彈性模量會逐漸降低。硬度則會跟不同SIC添加量所引起的WC晶粒大小變化緊密相關，呈現先降低後升高的趨勢。這類複合式無粘結相硬質合金目前被小規模應用於精磨模具行業。
WC-MoC
WC-MoC系複合式無粘結相硬質合金是一種固溶體硬質合合金。由SPS燒結技術得到的WC-20 mol%MoC複合式無粘結相燒結體的彈性模量為660GPa，維氏硬度為24.1GPa，斷裂韌性為5.73MPa.m1/2。經退火處理後，燒結體密度雖然進一步提高，但晶粒發生長大。2000℃退火後的WC-20mol%MoC複合式無粘結相燒結體的彈性模量為667GPa，維氏硬度為21.6GPa，斷裂韌性為5.33MPa.m1/2。利用固溶體來進行燒結，也有很大的可能得到性質優良的WC-MoC複合式無粘結相硬質合金。
WC-MoC-SiC
WC-MoC-SiC系複合式無粘結相硬質合金是在WC-MoC系複合式無粘結相硬質合金的基礎上發展起來的，與WC-MoC複合式硬質合金相比有著更好燒結性能，並且進一步降低了高價WC的使用量。通過添加SIC，在改善燒結性的同時促進了Mo2C與C在WC相中的固溶。利用SPS技術在1600℃獲得緻密的SIC複合式無粘結相硬質合金，彈性模量為615GPa，維氏硬度為23.2GPa，斷裂韌性為5.7MPa。
在添加SIC之後，試樣的燒結性得到了明顯的改善，並在1900℃得到了緻密的WC-MoC-SIC複合式無粘結相硬質合金。隨著SIC含量的增加，燒結體的彈性模量下降的，但硬度與斷裂韌性幾乎不隨SIC添加量的變化而變化。由常壓燒結方法所製備的SIC複合式無粘結相硬質合金的彈性模量為610GPa，維氏硬度為20.7GPa，斷裂韌性為5.5MPa.m1/2。
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