[發明專利]功能分級制品以及制造方法

有效

• 申請號: 201580060091.0
• 申請日: 2015-10-22
• 公開（公告）號: CN107076310B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 趙磊;徐志躍;鄧桂俊
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: F16J15/46
• 分類號: F16J15/46;C04B35/52
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王剛

1.一種功能分級制品，所述制品包括：

第一構件，所述第一構件包含第一碳復合材料；以及

第二構件，所述第二構件安置在所述第一構件上并且包含第二碳復合材料和增強劑，所述第一碳復合材料中的所述碳和所述第二碳復合材料中的所述碳各自獨立地包括以下一項或多項：膨脹石墨；可膨脹石墨；天然石墨；或合成石墨；

其中所述第一碳復合材料和所述第二碳復合材料各自獨立地包括至少兩個碳微結構和粘合相，所述粘合相安置在所述至少兩個碳微結構之間；并且其中所述粘合相包括粘合劑,

所述第二構件在所述第二碳復合材料與所述增強劑的重量比方面具有梯度，并且

所述第一構件具有不同于所述第二構件的以下特性中的一項或多項：彈性；耐腐蝕性；耐侵蝕性；或硬度。

2.如權利要求1所述的功能分級制品，其中所述梯度從接近所述第一構件的內部部分朝向遠離所述第一構件的外部部分延伸。

3.如權利要求2所述的功能分級制品，其中所述梯度從所述第二構件的內部部分到所述第二構件的外部部分包括所述第二碳復合材料與所述增強劑的遞減的重量比。

4.如權利要求3所述的功能分級制品，其中所述梯度從所述第二構件的內部部分到所述第二構件的外部部分連續地變化。

5.如權利要求3所述的功能分級制品，其中所述梯度從所述第二構件的內部部分到所述第二構件的外部部分以離散的步長變化。

6.如權利要求1所述的功能分級制品，其中所述第一碳復合材料和所述第二碳復合材料各自獨立地包括碳微結構，所述碳微結構在所述碳微結構當中具有間隙空間；其中粘合劑安置在所述間隙空間中的至少一些中；并且其中所述碳微結構包括所述碳微結構內的未填充的空隙。

7.如權利要求1所述的功能分級制品，其中所述粘合相包括粘合劑層和界面層，所述界面層將所述至少兩個碳微結構中的一個鍵合至所述粘合劑層；并且其中所述界面層包括以下一項或多項：C-金屬鍵；C-B鍵；C-Si鍵；C-O-Si鍵；C-O-金屬鍵；或金屬碳溶體。

8.如權利要求1所述的功能分級制品，其中所述增強劑包括以下一項或多項：氧化物、氮化物、碳化物、金屬間化合物、金屬、金屬合金、碳纖維；碳黑；云母；粘土；玻璃纖維；或陶瓷材料。

9.如權利要求1所述的功能分級制品，其中所述制品是核反應堆壓力容器密封件；核致動器密封件；核電站中的泵密封件；旋轉密封件；或軸密封件。

10.如權利要求1所述的功能分級制品，其中所述制品是泄壓密封件；滑閥密封件；制動活塞密封件；軸承密封件；或小齒輪密封件。

11.如權利要求1所述的功能分級制品，其中所述制品是選自以下的井下制品：密封件；密封座；密封組件；高壓珠粒狀壓裂篩網塞；篩網基管塞；壓縮填充元件；襯套端口塞；碎片阻擋件；鉆入激勵襯套塞；流入控制裝置塞；擋板；氣舉閥塞；切口塞；擋板閥；氣舉閥；或套管。

12.如權利要求1所述的功能分級制品，其中所述制品是選自以下的井下制品：旋轉球閥密封件；O形環；結合密封件；子彈密封件；地下安全閥密封件；地下安全閥擋板密封件；鉆頭密封件；球座；防濾失擋板；或電潛泵密封件。