BR112014003726B1

BR112014003726B1 - Pó de metal compactado de liga de alumínio

Info

Publication number: BR112014003726B1
Application number: BR112014003726-4A
Authority: BR
Inventors: Zhiyue Xu
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2019-03-12
Also published as: CN103764858B; US20160001366A1; EP2751298A1; CA2842962A1; MY171181A; US9090956B2; CA2842962C; US11090719B2; AP2014007460A0; AU2012301491A1; US20180178289A1; AU2012301491B2; CN103764858A; US20130047784A1; BR112014003726A2; WO2013032629A1; US9925589B2; EP2751298A4

Abstract

resumo patente de invenção: "compacto de metal de liga de alumínio em pó". a presente invenção refere-se a um compacto de pó de metal. o compacto de pó de metal inclui uma nanomatriz celular que compreende um material de nanomatriz. o compacto de pó de metal também inclui uma pluralidade de partículas dispersas, que compreendem um material de núcleo de partícula que compreende uma liga de al-cu-mg, al-mn, al-si, al-mg, al-mg-si, al-zn, al-zn -cu, zn-al-mg, al-zn-cr, al-zn-zr ou al-sn-li , ou uma combinação das mesmas, dispersas na nanomatriz celular.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PÓ DE METAL COMPACTADO DE LIGA DE ALUMÍNIO.

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS DE PATENTE REACIONADOS [001] Este Pedido de Patente reivindica o benefício do Pedido de Patente U. S. No. 13/220822, depositado em 30 de agosto de 2011, que é incorporado aqui, neste pedido de patente por referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES [002] Os poços de petróleo e gás natural, muitas vezes utilizam componentes de furo de poço ou ferramentas que, devido à sua função, são somente obrigados a ter vida útil limitada, que é consideravelmente menor do que a vida de serviço do poço. Depois de uma função de serviço do componente ou ferramenta é completada, ela deve ser removida ou eliminada, a fim de recuperar o tamanho original do trajeto de fluidos para ser usado, incluindo a produção de hidrocarbonetos, o sequestro de CO2, etc. O descarte dos componentes ou ferramentas tem sido feito de forma conveniente através de trituração ou perfuração do componente ou ferramenta a partir do poço, o que em geral é uma operação consumidora de tempo e dispendiosa.

[003] Com a finalidade de eliminar a necessitada com relação às operações de trituração ou de perfuração, a remoção dos componentes ou das ferramentas a partir do furo do poço através de dissolução ou de corrosão com a utilização de diversos materiais de dissolução ou corrosivos tem sido proposta. Embora esses materiais sejam úteis, também é muito desejável que esses materiais sejam de peso leve e que tenham uma elevada resistência, incluindo uma resistência que pode ser comparada aquela dos materiais de engenharia convencionais usados para a formação dos componentes ou ferramentas do furo do poço, tais como os diferentes graus de aço. Dessa forma, o aperfeiçoamento de materiais absorvíveis ou inalteráveis para aumentar

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2/25 a resistência dos mesmos, a capacidade de corrosão e de fabricação é muito desejável.

SUMÁRIO [004] Em uma modalidade, a título de exemplo é descrito um pó de metal compactado. O pó de metal compactado inclui uma nanomatriz celular que compreende um material de nanomatriz. O pó de metal compactado também inclui uma pluralidade de partículas dispersas que compreendem um material de partícula de núcleo que compreende uma liga de Al-Cu-Mg, Al-Mn, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Si, Al-Zn, Al-Zn-Cu, Al-ZnMg, Al-Zn-Cr, Al-Zn-Zr, ou Al-Sn-Li, ou uma combinação das mesmas, dispersas na nanomatriz celular.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [005] Com referência a seguir aos desenhos nos quais os elementos iguais têm números iguais nas várias Figuras:

A Fig. 1 é uma ilustração esquemática de uma modalidade de exemplo de uma partícula de pó 10 e partícula de pó 12;

A Fig. 2 é uma ilustração esquemática de uma modalidade de exemplo do pó compactado que tem uma configuração equiaxial de partículas dispersas, como descrito aqui neste pedido de patente;

A Fig. 3 é uma ilustração esquemática de uma modalidade de exemplo do pó compactado que tem uma configuração substancialmente alongada de partículas dispersas como descrito aqui, neste pedido de patente;

A Fig. 4 é uma ilustração esquemática de uma modalidade de exemplo do pó compactado que tem uma configuração substancialmente alongada da nanomatriz celular e partículas dispersas, em que a nanomatriz celular e as partículas dispersas são substancialmente contínuas, e

A Fig. 5 é uma ilustração esquemática de uma modalidade de exemplo do pó compactado que tem uma configuração

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3/25 substancialmente alongada da nanomatriz celular e partículas dispersas, em que a nanomatriz celular e as partículas dispersas são substancialmente descontinuadas.

DESCRIÇÃO DETALHADA [006] São descritos os materiais da nanomatriz de liga de alumínio e peso leve e alta resistência. A liga de alumínio usada para formação desses materiais da nanomatriz são ligas de alumínio de alta resistência. A resistência pode ser através da incorporação de nanoestrutura dentro das ligas. A resistência dessas ligas também pode ser melhorada através da incorporação de diversas subpartículas de formação de resistência e segundas partículas. Os materiais da nanomatriz da liga de alumínio descritos também podem incorporar diversas características de microestruturas para o controle das propriedades mecânicas da liga, tais como a incorporação de microestruturas de partículas substancialmente alongadas para aumentar a resistência da liga, ou um tamanho de partícula multimodal na microestrutura da liga para melhorar a tenacidade com relação às fraturas ou uma combinação das mesmas para o controle de ambas a resistência, a tenacidade à fratura e outras propriedades da liga.

[007] Os materiais da nanomatriz da liga de alumínio descritos aqui, neste pedido de patente podem ser usados em todas as maneiras de aplicação, incluindo em vários ambientes de poço de perfuração, para a fabricação de diversos artigo de peso leve e de alta resistência incluindo artigos que incluam o uso em vários ambientes do poço, para fazer vários artigos leves, de alta resistência, incluindo artigos de fundo de poço, especificamente ferramentas ou outros componentes em poços. Além das suas características de peso leve, de elevada resistência, estes materiais da nanomatriz podem ser descritos como materiais eletrolíticos controlados, que podem ser seletivamente e controladamente descartáveis, degradáveis, solúveis, corrosíveis ou de

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4/25 outro modo removíveis a partir do poço. Muitas outras aplicações para serem usadas em ambos os artigos duráveis e descartáveis ou degradáveis são possíveis. Em uma modalidade esses materiais de peso leve, de alta resistência, seletivamente e controladamente descartáveis, incluem compactos de pó sinterizados totalmente densos, formados a partir de materiais em pó revestido, que incluem vários núcleos de partículas leves e vários materiais de núcleo com camada única e revestimentos em nano escala multicamadas. Em uma outra modalidade, estes materiais que incluem os materiais seletivamente e controladamente degradáveis podem incluir compactos de pó que não são completamente densos ou não sinterizados, ou uma combinação dos mesmos, formados a partir destes materiais em pó revestidos.

[008] Os materiais e métodos de nanomatriz para a fabricação de tais materiais estão descritos, em geral, por exemplo, no Pedido de Patente U.S. 12/ 633.683, depositado em 8 de dezembro de 2009 e no Pedido de Patente U. S. 243/ 194.361 depositado em 29 de julho de 2011, que são incorporados aqui, neste pedido de patente por referencia em suas totalidades. Esses materiais peso leve, de alta resistência, seletivamente e controladamente descartáveis podem variar a partir de totalmente densos, pós compactados sinterizados para compactos precursores ou em estado verde (menos do que totalmente densos) que podem ser sinterizados ou não sinterizados. Eles são formados a partir de materiais em pó revestidos que incluem vários núcleos de partículas de peso leve que tenham várias camadas únicas e revestimentos de camadas múltiplas em nanoescala. Esses compactos de pó podem ser feitos a partir de pós metálicos revestidos que incluem diversos núcleos de partículas de peso leve, alta resistência e eletricamente ativas (como por exemplo, tendo potenciais de oxidação padrão relativamente mais altos) e materiais de núcleo, tais como metais eletricamente ativos, que estão dispersos dentro de uma nanomatriz celular formada a partir da

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5/25 consolidação das diversas camadas de revestimento metálicos em nano escala de materiais de revestimento metálico, e são especificamente úteis em aplicações de perfurações de poços. Os compactos de pó podem ser feitos através de qualquer método adequado de compactação de pó, incluindo a prensagem isostática a frio (CIP), prensagem isostática a quente (HIP), forjamento dinâmico e extrusão, e suas combinações. Esses compactos de pó proporcionam uma combinação única e vantajosa de propriedades de resistência mecânica, como compressão e resistência ao cisalhamento, de baixa densidade e propriedades selecionáveis e controláveis de corrosão, dissolução especificamente rápida e controlada em vários fluidos do poço. Os fluidos podem incluir qualquer número de fluidos ou líquidos iônicos fluidos altamente polares, tais como aqueles que contêm vários cloretos. Os exemplos incluem os fluidos que compreendem cloreto de potássio (KCl), ácido clorídrico (HCl), cloreto de cálcio (CaCL), brometo de cálcio (CaBr2) ou brometo de zinco (ZnBr2).

[009] As descrições dos Pedidos de Patente ‘682 e ‘361 com relação à natureza dos pós revestidos e aos métodos para a fabricação e compactação dos pos revestidos podem ser aplicados de modo geral para a provisão dos materiais as nanomatriz de peso leve e de alta resistência de liga de alumínio descritos aqui, neste pedido de patente, e que, por questões de brevidade não serão repetidos aqui, neste pedido de patente.

[0010] Como ilustrado nas Figuras 1 e 2, um pó 10 que compreende partículas de pó 12, incluindo uma partícula de núcleo 14 e material de núcleo 18 e camada de revestimento metálico 16 e material de revestimento 20 podem ser selecionados, que sejam configurados para a compactação e sinterização para prover um metal compactado 200 que seja de peso leve (isto é, que tenha uma densidade relativamente baixa) alta resistência e que seja removível de forma seletiva e

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6/25 controlada a partir de uma perfuração de poço em resposta a uma mudança na propriedade da perfuração de poço, incluindo podendo ser dissolvível de forma seletiva e controlada em um fluido de perfuração e poço apropriado, que inclui vários fluidos de perfuração de poço como os descritos aqui, neste pedido de patente. O pó de metal compactado 200 inclui uma nanomatriz celular 216 que compreende um material de nanomatriz 220 e uma pluralidade de partículas dispersas 214 que compreendem uma partícula de material de núcleo 218 que compreende uma liga de Al-Cu-Mg, Al-Mn, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Si, AlZn, Al-Zn-Cu, Al-Zn-Mg, Al-Zn-Cr, Al-Zn-Zr, ou Al-Sn-Li, ou uma combinação das mesmas, dispersas na nanomatriz celular 216.

[0011] As partículas dispersas 214 podem compreender qualquer um dos materiais descritos aqui, neste pedido de patente com relação aos núcleos de partículas 12, mesmo que a composição química das partículas dispersas 214 possam ser diferentes devido aos efeitos de difusão, como descrito aqui, neste pedido de patente. Em uma modalidade a título de exemplo, as partículas dispersas 214 são formadas a partir de núcleos de partículas 14 que compreendem uma liga de Al-Cu-Mg, Al-Mn, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Si, Al-Zn, Al-Zn-Cu, Al-ZnMg, Al-Zn-Cr, Al-Zn-Zr, ou Al-Sn-Li ou uma combinação das mesmas. Em uma modalidade a título de exemplo, as partículas dispersas 214 incluem um material de núcleo de partículas 218 que compreende uma liga de alumínio da série 2000, e, mais especificamente, podem incluir, em percentagem em peso da liga, de cerca de 0,05% a cerca de 2,0% de Mg, cerca de 0,1% a cerca de 0,8 % de Si, cerca de 0,7% a cerca de 6,0% de Cu, cerca de 0,1% a cerca de 1,2% de Mn; cerca de 0,1% a acerca de 0,8% de Zn, cerca de 0,05% a cerca de 0,25% de Ti, e cerca de 0,1% -1,2% de Fe; e restante de Al e de impurezas incidentais. Em outra modalidade a título de exemplo, as partículas dispersas 214 incluem um material de núcleo de partículas 218 que compreende uma

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7/25 liga de alumínio da série 5000, e mais especificamente podem incluir em percentagem em peso da liga, de cerca de 0,5% a cerca de 6,0% de Mg, cerca de 0,05% a cerca de 0,30% de Zn, cerca de 0,10% a cerca de 1,0% de Mn; cerca de 0,08% a cerca de 0,75% de Si e o restante de Al e de impurezas incidentais. As partículas dispersas 214 e o material de núcleo de partícula 218 também podem incluir um elemento de terra rara, ou uma combinação de elementos de terras raras. Na forma usada aqui, neste pedido de patente, os elementos de terras raras incluem Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd ou Er, ou uma combinação de elementos de terras raras. Quando presente, um elemento de terra rara ou uma combinação de elementos de terras ratas pode estar presente, em peso, em uma quantidade de cerca de 5 por cento ou menos.

[0012] As partículas dispersas 214 e o material de núcleo de partícula 218 também podem compreender os materiais nano estruturados 215. Em uma modalidade a titulo de exemplo, um material nano estruturado 215 é um material que tem um tamanho de grão, ou um tamanho de subgrão ou cristalino, de menos do que cerca de 200 nm, e mais especificamente um tamanho de grão de cerca de 10 nm até cerca de 200 nm, e ainda de modo mais especifico um tamanho médio de grão de menos do que cerca de 100 nm. A nanoestrutura pode incluir limites de ângulo elevado 227, que são normalmente utilizados para a definição do tamanho de grão ou os limites de ângulo baixo 229 que podem ocorrer como subestrutura dentro de um grão específico, que são algumas vezes utilizados para definir um tamanho de cristalito, ou uma combinação dos mesmos. A nanoestrutura pode ser formada na partícula de núcleo 14 usada para formar as partículas dispersas 214 através de qualquer método adequado, incluindo nano estrutura induzida por deformação tal como pode ser fornecida pelar moagem por bola de um pó para proporcionar núcleos de partícula 14, e mais especificamente por criomoagem (por exemplo, moagem de bolas em

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8/25 meios de moagem de bola a uma temperatura criogênica ou de um fluido criogênico, tal como nitrogênio líquido) de um pó para prover os núcleos de partículas 14 utilizados para a formação das partículas dispersas 214. Os núcleos das partículas 14 podem ser formadas como um material nano estruturado 215 através de qualquer método adequado, tal como, por exemplo, por moagem ou crio moagem de partículas de pó pré-ligadas das ligas de alumínio descritas aqui, neste pedido de patente. As partículas de núcleo 14 também podem ser formadas através de ligação mecânica de pós de metal puros das quantidades desejadas dos diversos constituintes da liga. A formação mecânica de ligas envolve a moagem por bolas, incluindo a criomoagem desses constituintes em pó para envolver mecanicamente e misturar os componentes e formar os núcleos das partículas 14. Alem da criação da nano estrutura como descrito acima, a moagem com bolas e a criomoagem podem contribuir para o fortalecimento em solução sólida dos núcleos de partícula 14 e do material de núcleo 18, o que, por sua vez, contribui para o fortalecimento da solução sólida das partículas dispersas 214 e do material de núcleo de partícula 218. O fortalecimento da solução sólida pode resultar a partir da capacidade de intermisturas de forma mecânica uma concentração mais alta de átomos de soluto intersticiais ou de substituição, na solução sólida do que for possível de acordo com o equilíbrio de fases da liga específica, constituinte, provendo por meio disso um obstáculo para, ou servindo para restringir o movimento de deslocamentos no interior da partícula, que por sua vez proporciona um mecanismo de fortalecimento no núcleo de partícula 14 e na partícula dispersa 214. O núcleo de partícula 14 também pode ser formado como um material nanoestruturado 215 através de métodos que incluam condensação de gás inerte, condensação de vapor químico, deposição através de pulso de elétron, síntese de plasma, cristalização de sólidos amorfos, eletro deposição e deformação plástica

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9/25 grave, por exemplo. A nanoestrutura também pode incluir uma alta densidade de deslocamento, tal como, por exemplo, uma densidade entre cerca de deslocamento 10¹⁷ m^-2 e 10¹⁸ m^-2, que pode ser de duas a três ordens de grandeza mais elevadas do que os materiais de liga semelhantes deformadas por métodos tradicionais, tais como a cilindragem a frio.

[0013] A partícula dispersa 214 e o material do núcleo da partícula 218 também podem compreender uma subpartícula 222, e podem de preferência compreender uma pluralidade de subpartículas. A subpartícula 222 proporciona um mecanismo de fortalecimento da dispersão no interior da partícula dispersa 214 e provê um obstáculo ao, ou serve para restringir o movimento das deslocações no interior da partícula. A subpartícula 222 pode ter qualquer tamanho adequado, e, em uma modalidade a titulo de exemplo pode ter um tamanho de partícula médio de cerca de 10 nm até cerca de 1 mícron, e de modo mais especifico pode ter um tamanho médio de partícula de cerca de 150 nm até cerca de 200 nm. A subpartícula 222 pode compreender qualquer forma adequada de subpartícula, incluindo uma subpartícula embebida 224, um precipitado 226 ou um dispersoide 228. A partícula embutida 224 pode incluir quaisquer subpartículas incorporadas adequadas, incluindo diversas subpartículas rígidas. A subpartícula incorporada ou a pluralidade de subpartículas incorporadas podem incluir vários metais, carbono, óxido de metal, nitrido de metal, carboneto de metal, composto intermetálico ou partículas de metal cerâmico (cermet), ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade a titulo de exemplo as partículas rígidas podem incluir Ni, Fe, Cu, Co, W, Al, Zn, Mn ou Si, ou um óxido, nitrido, carboneto, composto intermetálico ou metal cerâmico que compreenda, pelo menos, um dos precedentes, ou uma combinação dos mesmos. A subpartícula embebida 224 pode ser embebida através de qualquer

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10/25 método adequado, incluindo, por exemplo, através da trituração com bolas, ou crio trituração das partículas rígidas junto com o material de núcleo de partícula 18. Uma subpartícula precipitada 226 pode incluir uma subpartícula que pode ser precipitada no interior da partícula dispersa 214, incluindo as subpartículas precipitadas 226, consistentes com o equilíbrio de fases dos constituintes da liga de alumínio de interesse e as quantidades relativas dos mesmos (como por exemplo, uma liga que pode ser endurecida por precipitação), e incluindo aquelas que podem ser precipitadas devido a condições de não equilíbrio, tal como pode ocorrer quando um constituinte da liga que tenha sido forçado para dentro de uma solução sólida da liga em uma quantidade acima li limite da fase de equilíbrio da mesma, como é conhecido ocorrer durante a formação mecânica de liga é aquecida suficientemente para ativar mecanismos de difusão que permitam a precipitação. As subpartículas dispersóides 228 podem incluir partículas de nanoescala ou ajuntamentos de elementos que resultam a partir da fabricação dos núcleos das partículas 14, tais como aqueles associados com a trituração com bolas, incluindo os constituintes de meio de trituração (como por exemplo, as bolas) do fluido de trituração (como por exemplo, o nitrogênio liquido) ou as próprias superfícies dos núcleos da partícula 14 (como por exemplo, óxidos ou nitridos metálicos). As subpartículas dispersóides 228 podem incluir, por exemplo, Fe, Ni, Cr, Mn, N, P, C e

H. As subpartículas 222 podem estar localizadas em qualquer lugar em conjunção com os núcleos de partículas de 14 e as partículas dispersas214. Em uma modalidade a titulo de exemplo, as subpartículas 222 podem estar dispostas no interior ou sobre a superfície das partículas dispersas 214, ou uma combinação dos mesmos, como ilustrado na Fig. 1. Em outra modalidade a titulo de exemplo, uma pluralidade de subpartículas 222 estão dispostas sobre a superfície do núcleo de partícula 14 e as partículas dispersas 214 e também podem

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11/25 compreender o material da nanomatriz 216, como ilustrado na Fig. 1. [0014] O pó compactado 200 inclui uma nanomatriz celular 216 de um material de nanomatriz 220 que tem uma pluralidade de partículas dispersas 214 dispersos por toda a nanomatriz celular 216. As partículas dispersas 214 podem ser equiaxial em uma nanomatriz celular substancialmente contínua 216, ou pode ser substancialmente alongada, tal como descrito aqui, neste pedido de patente, e ilustrado na FIG. 3. No caso em que as partículas dispersas 214 sejam substancialmente alongadas, as partículas dispersas 214 e a nanomatriz celular 216 podem ser continuas ou descontínuas como ilustrado nas Figuras 4 e 5 respectivamente. A nanomatriz celular substancialmente contínua 216 e o material da nanomatriz 220 formado por camadas de revestimento de metal sinterizados 16 é formada através da compactação e sinterização da pluralidade das camadas de revestimento metálico 16, da pluralidade das partículas de pó 12 tais como por CIP, HIP ou forjamento dinâmico. A composição química do material da nanomatriz 220 pode ser diferente do que aquela do material de revestimento 20 devido aos efeitos de difusão associados com a sinterização. O pó de metal compactado 200 também inclui uma pluralidade de partículas dispersas 214 que compreendem o material de núcleo de partícula 218. Os núcleos de partículas dispersas 214 e o material de núcleo 218 correspondem a e são formados a partir de uma pluralidade de núcleos de partícula 14 e de material de núcleo 18 da pluralidade de partículas de pó 12 como as camadas de revestimento metálico 16 são sinterizadas em conjunto para a formação da nanomatriz 216. A composição química do material de núcleo 218 também pode ser diferente do que aquela do material de núcleo 18 devido aos efeitos de difusão associados com a sinterização.

[0015] Na forma usada aqui, neste pedido de patente, o uso da expressão nanomatriz celular 216 não indica o constituinte principal do

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12/25 pó compactado, porem se refere ao constituinte ou constituintes minoritários, quer seja em peso ou em volume. Isso se distingue da maioria dos materiais compósitos de matriz em que a matriz compreende o componente de maioria em peso ou volume. O uso da expressão nanomatriz celular substancialmente contínua é destinado a descrever a natureza extensa, regular, continua e interconectada da distribuição do material da nanomatriz 220 dentro do pó compactado 200. Na forma usada aqui, neste pedido de patente, substancialmente contínua descreve a extensão do material da nanomatriz através de todo o pó compactado 200 de tal modo que se estende entre os envelopes e substancialmente todas as partículas dispersas 214. Substancialmente contínua é utilizado para indicar que a continuidade completa e ordem regular da nanomatriz em torno de cada partícula dispersa 214 não é necessária. Por exemplo, os defeitos na camada de revestimento 16 sobre o núcleo 14 de partículas de pó sobre algumas partículas 12 pode ocasionar uma ligação dos núcleos de partículas de 14, durante a sinterização do pó compactado 200, fazendo com que por esse motivo descontinuidades localizadas para resultar na nanomatriz celular 216, apesar de em outras partes do pó compactado a nanomatriz seja substancialmente contínua e apresente a estrutura descrita aqui, neste pedido de patente. Em contraste, no caso de partículas substancialmente dispersas alongadas 214, tais como aqueles que são formadas através de extrusão, substancialmente descontínua é usado para indicar que a continuidade e ruptura incompleta (por exemplo, fissuras, ou separação) da nanomatriz em torno de cada partícula dispersa 214, tal como pode ocorrer em uma direção predeterminada de extrusão 622, ou em uma direção transversal a essa direção. Na forma usada aqui, neste pedido de patente, celular é usado para indicar que a nanomatriz define uma rede de repetição, de compartimentos geralmente interligados, ou células de material de

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13/25 nanomatriz 220 e que englobam e também interligam as partículas dispersas 214. Na forma usada aqui neste pedido de patente, nanomatriz é usada para descrever o tamanho ou dimensão da matriz, especificamente a espessura da matriz entre as partículas dispersas adjacentes 214. As camadas de revestimento metálico que são sinterizadas em conjunto para a formação da nanomatriz, tem elas próprias camadas de revestimento de uma espessura em nanoescala. Uma vez que a nanomatriz na maioria dos locais, com exceção da intersecção de mais de duas partículas dispersas 214, compreende, geralmente, a interdifusão e a ligação de duas camadas de revestimento 16, a partir de partículas de pó 12 adjacentes com espessuras em nanoescala a matriz formada também tem uma espessura em nanoescala (por exemplo, cerca de duas vezes a espessura da camada de revestimento, tal como descrito aqui, neste pedido de patente) e é, portanto, descrita como uma nanomatriz. Além disso, o uso da expressão partículas dispersas 214 não indica o constituinte menor do pó compactado 200, porém se refere ao componente ou constituinte majoritário, seja em peso ou em volume. O uso da expressão partícula dispersa se destina a transmitir a distribuição descontínua e separada do material do núcleo de partícula 218 no pó compactado 200.

[0016] O pó compactado 200 pode ter qualquer forma ou tamanho desejado, incluindo o de um bilet cilíndrico, barra, folha ou outra forma que possa ser usinada, formada ou de outra forma utilizada para a formação de artigos úteis de fabricação, incluindo várias ferramentas e componentes do poço de perfuração. A prensagem usada para a formação de precursores do pó compactado 100 e a sinterização e os processos de prensagem utilizados para a formação do pó compactado 200 e para deformar as partículas de pó 12, incluindo os núcleos de partículas 14 e as camadas de revestimento 16, para proporcionar a densidade total e a forma macroscópica e tamanho desejados do pó

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14/25 compactado 200, bem como a sua microestrutura. A morfologia (como por exemplo, equiaxial ou substancialmente alongada) das partículas dispersas 214 e rede celular 216 de camadas de partículas resultam a partir da sinterização e da deformação das partículas de pó 12 na forma em que elas são compactadas e interdifundidas e deformadas para encher os espaços interpartículas 15 (fig. 1). As temperaturas e pressões da sinterização podem ser selecionadas com o propósito de assegurar que a densidade do pó compactado 200 alcance a densidade teórica substancialmente total.

[0017] Em uma modalidade a titulo de exemplo, as partículas dispersas 214 são formadas a partir dos núcleos de partícula 14 dispersos na nanomatriz celular 216 das camadas de revestimento metálico sinterizadas 16, e a nanomatriz 216 inclui uma ligação metalúrgica em estado sólido ou uma camada de ligação que se prolonga entre as partículas dispersadas 214 através de toda a nanomatriz celular 216 que é formada em uma temperatura de sinterização (Ts), em que Ts é menor do que a temperatura de fusão do revestimento (TC) e a temperatura de fusão da partícula (TP). Na forma como indicada, a ligação metalúrgica de estado sólido é formada em estado sólido através da interdifusão entre as camadas de revestimento 16 das partículas de pó adjacentes 12 que são comprimidas em contacto de toque durante os processos de compactação e de sinterização usados para a formação do pó compactado 200, como descrito aqui, neste pedido de patente. Como tal, as camadas de revestimento, sinterizadas 16 da nanomatriz celular 216 incluem uma camada de ligação de estado sólido que possui uma espessura definida pela extensão da interdifusão dos materiais de revestimento 20 das camadas de revestimento 16, que irá por sua vez ser definida através da natureza das camadas de revestimento 16, inclusive se forem de camadas simples ou de camadas múltiplas de revestimento, se elas

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15/25 tiverem sido selecionadas para promover ou limitar a inter difusão, e outros fatores, como descritos aqui, neste pedido de patente, bem como as condições da sinterização e da compactação, incluindo o tempo de sinterização, temperatura e a pressão utilizados para a formação do pó compactado 200.

[0018] À medida que a nanomatriz 216 é formada, incluindo a ligação metalúrgica e a camada de ligação, a composição química ou a distribuição de fases, ou ambos, das camadas de revestimento metálico 16 podem mudar. A nanomatriz 216 também tem uma temperatura de fusão TM. Na forma usada aqui, neste pedido de patente, a TM inclui a temperatura mais baixa na qual a fusão incipiente ou liquefação ou outras formas de fusão parcial irão ocorrer dentro da nanomatriz 216, independentemente do fato de que o material da nanomatriz 220 compreenda um metal puro, uma liga com múltiplas fases, cada uma tendo diferentes temperaturas de fusão ou de um compósito, incluindo um compósito que compreenda uma pluralidade de camadas de vários materiais de revestimento com diferentes temperaturas de fusão, ou uma combinação dos mesmos, ou de outra forma. À medida que são formadas as partículas dispersas 214 e as partículas dos materiais de núcleo 218 em conjunto com a nanomatriz 216, a difusão dos constituintes das camadas de revestimento metálico 16 no interior dos núcleos de partícula 14 também é possível, o que pode resultar em mudanças na composição química ou na distribuição de fases ou ambas, dos núcleos de partícula 14. Como resultado, as partículas dispersas 214 e os materiais de núcleo de partícula 218 podem ter uma temperatura de fusão (TDP) que seja diferente do que a TP. Na forma usada aqui, neste pedido de patente a TDP inclui a temperatura mais baixa na qual a fusão incipiente ou a liquidificação ou outras formas de fusão parcial irão ocorrer no interior das partículas dispersas 214, independentemente do fato de que o material da de partícula do núcleo

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218 compreenda um metal puro, uma liga com múltiplas fases, cada uma tendo diferentes temperaturas de fusão ou de um compósito, ou de outra forma. Em uma modalidade, o pó compactado 200 é formado em uma temperatura de sinterização (Ts) em que a Ts é menos do que as Tc,Tp, Tm e Tdp, e a sinterização é executada inteiramente no estado sólido resultando em uma camada de ligação em estado sólido. Em outra modalidade a título de exemplo, o pó compactado 200 é formado em uma temperatura de sinterização (Ts) em que a Ts é maior do que ou é igual a uma ou mais de Tc,Tp, Tm ou Tdp, e a sinterização inclui a fusão limitada ou parcial no interior do pó compactado 200 como descrito aqui, neste pedido de patente, e ainda pode incluir a sinterização em estado líquido ou em fase liquida resultando em uma camada de ligação que seja pelo menos parcialmente fundida e ressolidificada. Nessa modalidade, a combinação de uma Ts predeterminada e um tempo de sinterização predeterminado (ts) serão selecionados para a preservação da microestrutura desejada que inclua a nanomatriz celular 216 e as partículas dispersas 214. Por exemplo, a liquefação ou a fusão localizada podem ser permitidas que ocorram, por exemplo, na totalidade ou em parte da nanomatriz 216, contanto que a morfologia da nanomatriz celular 216/ partícula dispersa 214 seja preservada, tal como através da seleção de núcleos de partículas 14, e ts que não proporcionem a fusão completa dos núcleos de partículas. De modo similar, pode ser permitida que ocorra a liquefação localizada, por exemplo, em toda ou em uma parte das partículas dispersas 214 contanto que a morfologia da nanomatriz celular 216/ partícula dispersa 214 seja preservada, tal como através da seleção das camadas de revestimento metálico 15, Ts e ts que não proporcionem a fusão completa da camada ou das camadas de revestimento 16. A fusão das camadas de revestimento metálico 16 pode ocorrer, por exemplo, durante a sinterização ao longo da interface da camada metálica 16/

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17/25 núcleo de partícula 14, ou ao longo da interface entre camadas adjacentes de camadas de revestimento de camadas múltiplas 16. Será observado que as combinações de Ts e ts que não excedam aos valores predeterminados podem resultar em outras microestruturas, tais como um equilíbrio de microestrutura de fusão/ liquefação, se, por exemplo, ambas a nanomatriz 216 (isto é, a combinação das camadas de revestimento metálico 16) e as partículas dispersas 214 (isto é, os núcleos de partícula 14) sejam fundidos, permitindo por esse motivo uma interdifusão rápida desses materiais.

[0019] Aos núcleos de partícula 14 e as partículas dispersas 214 do pó compactado 200 podem ter qualquer tamanho de partícula adequado. Em uma modalidade a título de exemplo, os núcleos de partícula 14 podem ter uma distribuição unimodal e um diâmetro de partícula médio ou tamanho de cerca de 5 pm até cerca de 300 pm, mais especificamente de cerca de 80 pm até cerca de 120 pm, e ainda de modo mais específico de cerca de 100 pm. Em outra modalidade a título de exemplo, que pode incluir distribuição de tamanhos de partícula multimodais, os núcleos de partícula 14 podem ter um diâmetro ou tamanho médio de partícula de cerca de 50 nm até cerca de 500 pm, mais especificamente de cerca de 500 nm até cerca de 300 pm e ainda de forma mais especifica de cerca de 5 pm até 300 pm. Em uma modalidade, a título de exemplo, os núcleos de partícula 14 ou as partículas dispersas podem ter um tamanho médio de partícula de cerca de 50 nm até cerca de 500 pm.

[0020] As partículas dispersas 214 podem ter qualquer formato adequado dependendo do formato selecionado para os núcleos de partícula 14 e das partículas de pó 12, bem como do método usado para sinterizar o compacto de pó 10. Em uma modalidade de exemplo, as partículas de pó 12 podem ser esferóides ou substancialmente esferoides das partículas dispersas 214 podem incluir uma configuração

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18/25 de partícula equiaxial como descrito aqui, neste pedido de patente. Em outra modalidade a titulo de exemplo, as partículas dispersas podem ter um formato não esferóide. Em ainda outra modalidade, as partículas dispersas podem ser substancialmente alongadas em uma direção de extrusão 622, tal como pode ocorrer quando é utilizada a extrusão para a formação do compacto 200. Como ilustrado nas Figuras 3 a 5, por exemplo, uma nanomatriz celular 616 substancialmente alongada que compreende uma rede de células alongadas interconectadas de material de nanomatriz 620 que tem uma pluralidade de núcleos de partículas dispersas substancialmente alongadas 614 de material de núcleo 618 dispostas no interior da célula. Dependendo da quantidade de deformação conferida para a formação de partículas alongadas, as camadas de revestimento e a nanomatriz alongadas 616 podem ser substancialmente contínuas na direção predeterminada 622 como mostrado na FIG. 4, ou substancialmente descontínua, como mostrado na FIG. 5.

[0021] A natureza da dispersão das partículas dispersas 214 pode ser afetada pela seleção do pó 10 ou dos pós 10 usados para a fabricação do compacto de partículas 200. Em uma modalidade, a título de exemplo, um pó 10 que tem uma distribuição unimodal de tamanhos de partículas de pó 12 pode ser selecionado para a formação do pó compactado 200 e irá produzir uma dispersão unimodal substancialmente homogênea de tamanhos de partículas das partículas dispersas 214 no interior da nanomatriz celular 216. Em outra modalidade de exemplo, uma pluralidade de pós 10 que tenha uma pluralidade de partículas de pó com núcleos de partícula 14 que tenham os mesmos materiais de nucleo18 e tamanhos diferentes de núcleos e o mesmo material de revestimento 20 podem ser selecionados e misturados de modo uniforme como descrito aqui, neste pedido de patente para prover um pó 10 que tenha uma distribuição homogênea

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19/25 multimodal dos tamanhos das partículas de pó 12, e que pode ser usado para a formação do pó compactado 200 que tenha uma dispersão multimodal homogênea de tamanhos de partículas das partículas dispersas 214 no interior da nanomatriz celular 216. De modo similar, em ainda outra modalidade a titulo de exemplo, uma pluralidade de pós 10 que tenha uma pluralidade de núcleos de partículas 14 que podem ter os mesmos materiais 18 e tamanhos de núcleo diferentes e o mesmo material de revestimento 20 pode ser selecionada e distribuída em uma maneira não uniforme para prover uma distribuição de tamanhos de partículas de pó multimodal e não homogênea, e pode ser usada para a formação do pó compactado 200 que tenha uma dispersão multimodal não homogênea de tamanhos de partículas das partículas dispersas 214 no interior da nanomatriz celular 216. A seleção da distribuição de tamanho de partículas do núcleo pode ser usada para a determinação de, por exemplo, o tamanho de partícula e o espaçamento inter partículas das partículas dispersas 214 no interior da nanomatriz celular 216 do pó compactado 200 feita a partir do pó 10.

[0022] Como ilustrado de um modo geral nas Figuras 1 e 2 o pó de metal compactado 1200 também pode ser formado com a utilização de um pó metálico revestido 10 e um adicional ou segundo pó 30 como descrito aqui neste pedido de patente. O uso de um pó adicional 30 proporciona um pó compactado 200 que também inclua uma pluralidade de segundas partículas dispersas 234, como descrito aqui, neste pedido de patente que estão dispersas no interior da nanomatriz 216 e também estão dispersas com relação às partículas dispersas 214. As segundas partículas dispersas 234 podem ser formadas a partir de segundas partículas de pó 32 revestidas ou não revestidas como descrito aqui, neste pedido de patente. Em uma modalidade, a título de exemplo, as segundas partículas de pó revestidas 32 podem ser revestidas com uma camada de revestimento 36 que é a mesma como a camada de

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20/25 revestimento 16 das partículas de pó 12, de tal forma que as camadas de revestimento 36 também contribuem para a nanomatriz 216. Em outra modalidade, a título de exemplo, as segundas partículas de pó 232 podem ser não revestidas de tal forma que as segundas partículas dispersas 234 são embebidas no interior da nanomatriz 216. Como descrito aqui, neste pedido de patente, o pó 10 e o pó adicional 30 podem ser misturados para a formação de uma dispersão homogênea de partículas dispersas 214 e se segundas partículas dispersas 234 ou para a formação de uma dispersão não homogênea dessas partículas. As segundas partículas dispersas 234 podem ser formadas a partir de qualquer pó adicional adequando 30 que seja diferente a partir do pó 10, tanto devido à diferença de composição no núcleo de partícula 34 ou na camada de revestimento 36, ou ambas as mesmas, e podem incluir qualquer um dos materiais descritos aqui, neste pedido de patente para ser usado como um segundo pó 30 que sejam diferentes do pó 10 que é selecionado para a formação do pó compactado 200. Em uma modalidade a titulo de exemplo, as segundas partículas dispersas 234 podem incluir Ni, Fe, Cu, Co, W, Al, Zn, Mn, ou Si, ou um óxido, nitrito, carboneto, composto intermetálico ou metal cerâmico que compreenda, pelo menos, um dos anteriores, ou uma combinação dos mesmos.

[0023] A nanomatriz 216 é uma rede celular substancialmente contínua de camadas de revestimento metálico 16 que são sinterizadas umas com as outras. A espessura da nanomatriz 216 irá depender da natureza do pó 10 ou dos pós 10 usados para a formação do pó compactado 200, bem como da incorporação de qualquer segundo pó 30, especificamente a espessura das camadas de revestimento associadas com essas partículas. E, uma modalidade a título de exemplo, a espessura da nanomatriz 216 é substancialmente uniforme através de toda a microestrutura do pó compactado 200, e compreende

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21/25 cerca de duas vezes a espessura das camadas de revestimento 16 das partículas de pó 12. Em outra modalidade a título de exemplo, a rede células 216 em uma espessura media substancialmente uniforme entre as partículas dispersas 214 de cerca de 50 nm até cerca de 5000 nm. Os pó compactado 200 formados através de extrusão podem ter espessuras muito mais pequenas, e podem se tornar não uniformes e substancialmente descontínuas como descrito aqui, neste pedido de patente.

[0024] A nanomatriz 216 é formada através da sinterização de camadas de revestimento metálico 16 de partículas adjacentes uma com a outra através da inter difusão e a criação de uma camada de ligação como descrito aqui, neste pedido de patente. As camadas de revestimento metálico 16 podem ser uma estruturas de uma única camada ou de camadas múltiplas, e elas podem ser selecionadas para a promoção ou a inibição da difusão ou ambas, dentro da camada ou entre as camadas da camada de revestimento metálico 16 ou entre a camada de revestimento metálico 16 e o núcleo de partícula 14, ou entre a camada de revestimento metálico 16 e a camada de revestimento metálico 16 e uma partícula de pó adjacente, o grau de interdifusão das camadas de revestimento metálico 16 durante a sinterização pode ser limitado ou extensivo dependendo da espessura do revestimento do material ou materiais de revestimento selecionados, as condições de sinterização e outros fatores. Dada a complexidade potencial da interdifusão e da interação dos componentes, a descrição da composição química resultante da nanomatriz 216 e do material da nanomatriz 220 pode ser entendida de forma simples como uma combinação dos constituintes das camadas de revestimento 16, que também podem incluir um ou mais constituintes das partículas dispersas 214, dependendo do grau de inter difusão, se for o caso, que ocorre entre as partículas dispersas e 214 e a nanomatriz 216. De forma

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22/25 similar, a composição química das partículas dispersas 214 e do material de núcleo 218 pode ser entendido de forma simples como sendo uma combinação de constituintes de núcleo de partícula 14 que também podem incluir um ou mais constituintes da nanomatriz 216 e do material de nanomatriz 220, dependendo do grau de interdifusão, se algum, que ocorra entre as partículas dispersas 214 e a nanomatriz 216. [0025] Em uma modalidade, a título de exemplo, o material da nanomatriz 200 tem uma composição química e o material do núcleo de partícula 218 tem uma composição química que é diferente a partir daquela do material da nanomatriz 220, e as diferenças nas composições químicas podem ser configuradas para prover uma taxa de dissolução selecionável e controlável, que inclui uma forma de transição selecionável a partir de uma taxa de dissolução muito baixa até uma taxa de dissolução muito rápida, em resposta em resposta a uma alteração controlada em uma propriedade ou condição da perfuração do poço, na proximidade do compacto 200, incluindo uma mudança de propriedade de um fluido de poço que se encontra em contacto com o pó compactado 200, como descrito aqui, neste pedido de patente. A nanomatriz 216 pode ser formada a partir de partículas de pó 12 que tenham uma única camada ou camadas múltiplas de revestimento 16. Essa flexibilidade de design proporciona um grande número de combinações de materiais, em especial no caso de camadas de revestimento de múltiplas camadas 16, que pode ser utilizado para adaptar a nanomatriz celular 216 e da composição dos materiais de nanomatriz 220 através do controle da interação dos constituintes da camada de revestimento, tanto no interior de uma determinada camada, bem como entre a camada de revestimento 16 e o núcleo das partículas 14 com o qual está associada, ou uma camada de revestimento 16, de partículas de pó adjacentes 12.

[0026] Em uma modalidade, a título de exemplo, a nanomatriz 216

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23/25 pode compreender um material de nanomatriz 220 que compreende Ni, Fe, Cu, Co, W, Al, Zn, Mn, Mg ou Si, ou uma liga dos mesmos, ou um óxido, nitrito, carboneto, composto intermetálico ou metal cerâmico que compreenda, pelo menos, um dos precedentes, ou uma combinação dos mesmos.

[0027] Os pó de metal compacto 200 descritos aqui, neste pedido de patente podem ser configurados para prover de forma seletiva e controladamente descartável, degradável, solúvel, por corrosão ou de outro modo removível a partir de um poço com um fluido de poço predeterminado, que inclui aqueles descritos aqui, neste pedido de patente. Esses materiais podem ser configurados para prover uma taxa de corrosão de até cerca de 400 mg/cm²/ hora, e de forma mais especifica uma taxa de corrosão de cera de 0,2 até cerca de 50 mg/cm²/ hora. Esses pós compactados 200 também podem ser configurados para prover uma alta resistência, incluindo uma ultima resistência de compressão de até 150 ksi, e de modo mais específico a partir de 60 ksi até cerca de 150 ksi, e ainda de modo mais especifico a partir de mais do que cerca de 60 ksi até cerca de 120 ksi.

[0028] Os termos um e uma aqui, neste pedido de patente, não indicam um limite de quantidade, mas em vez disso indicam a presença de pelo menos um dos itens mencionados. O modificador cerca de utilizado em ligação com uma quantidade é inclusivo de todos os valores declarados, e tem o significado ditado através do contexto (como, por exemplo, inclui o grau de erro associado com a medição da quantidade determinada). Além disso, a não ser que limitadas de outra forma todas as faixas descritas aqui, neste pedido de patente são inclusivas e podem ser combinadas (como por exemplo, faixas de até cerca de 25 por cento em peso (p%) mais especificamente cerca de 5 % em peso até cerca de 20% em peso e ainda de modo mais específico cerca de 10% em peso até cerca de 15% em peso são inclusivas dos pontos finais e de

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24/25 todos os valores intermediários das faixas, como por exemplo, cerca de 5% em peso até cerca de 25% em peso, cerca de 5% em peso até cerca de 15% em peso, etc.). O uso de cerca em conjunto com uma relação de constituintes de uma composição de liga é aplicado a todos os constituintes relacionados, e em conjunto com uma faixa a ambos os pontos finais da faixa. Finalmente, a não ser que definido de outra forma, os termos técnicos e científicos usados aqui, neste pedido de patente tem o mesmo significado como são comumente entendidos por u ma pessoa versada na técnica a qual a invenção pertence. Q sufixo (s) na forma usada aqui, neste pedido de patente é destinado a incluir ambos o singular e o plural do termo que ele modifica, incluindo por esse motivo um ou mais daquele termo (como por exemplo, o(s) metal(is) incluem um ou mais metais). A referência através de toda a especificação a uma modalidade outra modalidade , uma modalidade e assim por diante, significa que o elemento especifico (como por exemplo, característica, estrutura e/ou outras características) descritas em conexão com a modalidade estão incluídas em pelo menos uma modalidade descrita aqui, neste pedido de patente, e podem ou não podem estar presentes em outras modalidades.

[0029] Deve ser entendido que o uso de compreendendo em conjunto com as composições de ligas descritas aqui, neste pedido de patente, descrevem de forma específica e inclui as modalidades nas quais a composição de liga consiste essencialmente de dos componentes indicados (isto é, contém os componentes indicados e nenhum outro componente que afete de forma adversa as características básicas e novas descritas), e modalidades nas quais as composições de liga consistem em os componentes indicados (isto é, contém somente os componentes indicados exceto com relação aos contaminantes que estão naturalmente e inevitavelmente presentes em cada um dos componentes indicados). Embora uma ou mais

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25/25 modalidades tenham sido mostradas e descritas, modificações e substituições podem ser feitas a mesma sem que se afastem a partir do espírito e do âmbito da invenção. Por consequência, deve ser entendido que a presente invenção foi descrita a título de ilustração e não de limitação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Pó de metal compactado caracterizado pelo fato de que compreende:

uma nanomatriz celular que compreende um material de nanomatriz em que o material de nanomatriz compreende Mg, ou um óxido, nitreto, carboneto, composto intermetálico ou metal cerâmico desde, ou uma combinação de Mg e pelo menos um dentre Ni, Fe, Cu, Co, W, Al, Zn, Mn ou Si; e;

uma pluralidade de partículas dispersas que compreendem um material de núcleo de partícula que compreende uma liga de Al-CuMg, Al-Mn, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Si, Al-Zn, Al-Zn-Cu, Al-Zn-Mg, Al-Zn-Cr, Al-Zn-Zr, ou Al-Sn-Li, ou uma combinação das mesmas, dispersas na nanomatriz celular.
2. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material do núcleo de partícula compreende, em percentagem em peso da liga, de 0,05% até 2,0% Mg; de 0,1% até 0,8% Si; de 0,7% até 6,0% Cu; de 0,1% até 1,2% Mn; de 0,1% até 0,8% Zn; de 0,05% até 0,25% Ti; e de 0,1% - 1,2% Fe; e o restante de Al e de impurezas incidentais.
3. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material do núcleo de partícula compreende, em percentagem em peso da liga de 0,5% até 6,0% de Mg; de 0,05% até 0,30% de Zn; de 0,10% até 1,0% de Mn, de 0,08% até 0,75% de Si e o restante de Al e de impurezas incidentais.
4. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que o material do núcleo de partícula ou o material da nanomatriz, ou uma combinação dos mesmos compreende um material nano estruturado.
5. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação

4, caracterizado pelo fato de que o material nano estruturado tem um

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2/4 tamanho de grão menor do que de 200 nm.
6. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o material nano estruturado tem um tamanho de grão de 10 nm até 200 nm.
7. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o material nanoestruturado tem um tamanho de grão médio menor do que cerca de 100 nm.
8. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação

I, caracterizado pelo fato de que a partícula dispersa compreende ainda uma subpartícula.
9. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a subpartícula tem um tamanho de partícula médio de 10 nm até 1 mícron.
10. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a subpartícula compreende uma sub partícula pré formada, um precipitado ou um dispersóide.
11. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a subpartícula está disposta no interior ou sobre a superfície da partícula dispersa, ou uma combinação das mesmas.
12. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação

II, caracterizado pelo fato de que a subpartícula está disposta sobre a superfície da partícula dispersa e também compreende o material da nanomatriz.
13. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas dispersas têm um tamanho médio de partícula de 50 nm até 500 pm.
14. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que as partículas dispersas compreendem uma distribuição multimodal dos tamanhos de partículas

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3/4 no interior da nanomatriz celular.
15. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de núcleo das partículas compreende ainda um raro elemento de terra.
16. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas dispersas têm um formato de partícula equiaxial e a nanomatriz é contínua.
17. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a nanomatriz e as partículas dispersas são alongadas em uma direção predeterminada.
18. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a nanomatriz é contínua.
19. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a nanomatriz é descontínua.
20. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma pluralidade de segundas partículas dispersas, em que as segundas partículas dispersas também estão dispersas no interior da nanomatriz celular e com relação ás partículas dispersas.
21. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação

20, caracterizado pelo fato de que as segundas partículas dispersas compreendem um metal, carbono, óxido de metal, nitreto de metal, carboneto de metal um composto intermetálico ou metal cerâmico, ou uma combinação dos mesmos.
22. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação

21, caracterizado pelo fato de que as segundas partículas dispersas compreendem Ni, Fe, Cu, Co, W, Al, Zn, Mn, Mg ou Si, ou um óxido, nitreto, carboneto, composto intermetálico ou metal cerâmico que compreenda pelo menos um dos precedentes ou uma combinação dos mesmos.

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23. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material da nanomatriz compreende um constituinte de um meio de trituração ou de um fluido de trituração.
24. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material da nanomatriz compreende um material de camadas múltiplas.
25. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material da nanomatriz tem uma composição química e o material do núcleo de partícula tem uma composição química que seja diferente do que a composição química do material da nanomatriz.
26. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a nanomatriz celular tem uma espessura média de 50 nm até 5000 nm.
27. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma camada de ligação que se prolonga através da nanomatriz celular entre as partículas dispersas.
28. Pó de metal compactado de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a camada de ligação compreende uma camada de ligação em estado sólido.