JP2018504291A5

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Publication number: JP2018504291A5
Application number: JP2017524456A
Authority: JP
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2035-10-22

Claims

第１炭素複合材を含む第１部材、ならびに
前記第１部材上に配置され、第２炭素複合材及び補強剤を含む第２部材、
を含み、
前記第１炭素複合材中の炭素及び前記第２炭素複合材中の炭素が独立して、膨張化黒鉛、膨張性黒鉛、天然黒鉛、または人造黒鉛のうち１種以上を含み、
前記第２部材が前記第２炭素複合材の前記補強剤に対する重量比の勾配を有し、
前記第１部材が前記第２部材のものとは異なる以下の特性、すなわち弾性、耐腐食性、耐侵食性、または硬度を１つ以上有する物品。
前記勾配が前記第１部材に近接する内側部分から前記第１部材から離れた外側部分に及ぶ、請求項１に記載の物品。
前記勾配が、前記第２部材の前記内側部分から前記第２部材の前記外側部分への、前記第２炭素複合材の前記補強剤に対する重量比の漸減を含む、請求項２に記載の物品。
前記勾配が、前記第２部材の前記内側部分から前記第２部材の前記外側部分まで連続的に変化する、請求項３に記載の物品。
前記勾配が、前記第２部材の前記内側部分から前記第２部材の前記外側部分まで別々の段階で変化する、請求項３に記載の物品。
前記第１炭素複合材及び前記第２炭素複合材が独立して炭素微細構造体を含み、前記炭素微細構造体の間に間隙空間があり、結合剤が前記間隙空間の少なくともいくつかの中に配置されており、前記炭素微細構造体が前記炭素微細構造体の内部に無充填の空隙を含む、請求項１に記載の物品。
前記第１及び前記第２炭素複合材が独立して少なくとも２つの炭素微細構造体、及び前記少なくとも２つの炭素微細構造体の間に配置された結合相を含み、前記結合相が結合剤を含む、請求項１に記載の物品。
前記結合相が、結合剤層、及び前記少なくとも２つの炭素微細構造体の１つを前記結合剤層と結合させる界面層を含み、前記界面層が、Ｃ−金属結合、Ｃ−Ｂ結合、Ｃ−Ｓｉ結合、Ｃ−Ｏ−Ｓｉ結合、Ｃ−Ｏ−金属結合、または金属炭素固溶体のうち１種以上を含む、請求項７に記載の物品。
前記補強剤が、酸化物、窒化物、炭化物、金属間化合物、金属、金属合金、カーボンファイバー、カーボンブラック、雲母、粘土、ガラス繊維、またはセラミック材料のうち１種以上を含む、請求項１に記載の物品。
原子炉圧力容器シール、原子炉アクチュエータシール、原子力発電所のポンプシール、圧力解放シール、回転シール、スプールバルブシール、ブレーキピストンシール、シャフトシール、ベアリングシーリング、またはピニオンシールである、請求項１に記載の物品。
シール、シール弁座、シールアセンブリ、高圧ビーズ型フラックスクリーンプラグ、スクリーンベースパイププラグ、ロータリーボールバルブシール、圧縮パッキン部品、Ｏリング、ボンデッドシール、ブレットシール、地下安全バルブシール、地下安全バルブフラッパーシール、運動用シール、バックアップリング、ドリルビットシール、ライナーポートプラグ、デブリバリア、掘削刺激ライナープラグ、流入制御装置プラグ、フラッパー、ボールシート、ガスリフトバルブプラグ、流体損失制御フラッパー、電動水中ポンプシール、せん断プラグ、フラッパーバルブ、ガスリフトバルブ、もしくはスリーブから選択されるダウンホール物品である、請求項１に記載の物品。
第１炭素複合材を含む第１部材、ならびに
前記第１部材上に配置され、第２炭素複合材及び補強剤を含む第２部材、
を含み、
前記第２部材が前記第２炭素複合材の前記補強剤に対する重量比の勾配を有し、
前記第１炭素複合材及び前記第２炭素複合材のそれぞれが独立して、炭素、及びＳｉＯ _２、Ｓｉ、Ｂ、Ｂ _２Ｏ _３、金属、または前記金属の合金のうち１種以上を含有する結合剤を含み、前記金属が、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、タングステン、クロム、鉄、マンガン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、モリブデン、スズ、ビスマス、アンチモン、鉛、カドミウム、またはセレンのうちの１種以上であり、
前記第１部材が前記第２部材のものとは異なる以下の特性、すなわち弾性、耐腐食性、耐侵食性、または硬度を１つ以上有する物品。
第１炭素複合材を含む第１部材、ならびに
前記第１部材上に配置され、第２炭素及び第２結合剤を含む第２炭素複合材を含む第２部材、
を含み、
前記第１炭素複合材中の炭素及び前記第２炭素複合材中の炭素が独立して、膨張化黒鉛、膨張性黒鉛、天然黒鉛、または人造黒鉛のうち１種以上を含み、
前記第２部材が前記第２炭素の前記第２結合剤に対する重量比の勾配を有し、
前記第１部材が前記第２部材のものとは異なる以下の特性、すなわち弾性、耐腐食性、耐侵食性、または硬度を１つ以上有する物品。
前記勾配が前記第１部材に近接する内側部分から前記第１部材から離れた外側部分に及ぶ、請求項１３に記載の物品。
前記勾配が、前記第２部材の前記内側部分から前記第２部材の前記外側部分への、前記第２炭素の前記第２結合剤に対する重量比の漸減を含む、請求項１４に記載の物品。
前記第２結合剤が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、またはＣｏの１種以上を含む、請求項１４に記載の物品。
物品の製造方法であって、
第１炭素及び第１結合剤を含む第１粉末混合物を鋳型内に配置すること、
第２炭素、第２結合剤、及び補強剤を含み、前記補強剤の重量に対する前記第２炭素及び前記第２結合剤の合計重量の比の勾配を有する第２粉末混合物を、前記第１粉末混合物上に配置して複合組成物を得ること、ならびに
約３５０℃〜約１４００℃の温度及び約５００ｐｓｉ〜約３０，０００ｐｓｉの圧力で前記複合組成物を加圧して、前記物品を形成すること、
を含み、
前記加圧された第１粉末混合物が、第１炭素複合材を含む第１部材を形成し、前記第１炭素複合材は、前記第１炭素及び前記第１結合剤を含み、
前記加圧された第２粉末混合物が、補強剤及び第２炭素複合材を含む第２部材を形成し、前記第２炭素複合材は、前記第２炭素及び前記第２結合剤を含み、
前記物品が、
第１部材、ならびに
前記第１部材上に配置された第２部材、
を含み、
前記第１炭素複合材中の炭素及び前記第２炭素複合材中の炭素が独立して、膨張化黒鉛、膨張性黒鉛、天然黒鉛、または人造黒鉛のうち１種以上を含み、
前記第２部材が前記第２炭素複合材の前記補強剤に対する重量比の勾配を有し、
前記第１部材が前記第２部材のものとは異なる以下の特性、すなわち弾性、耐腐食性、耐侵食性、または硬度を１つ以上有する、方法。
前記補強剤の重量に対する前記第２炭素及び前記第２結合剤の合計重量の比の勾配を確立するために、前記第２粉末混合物を複数部分に分けて配置する、請求項１７に記載の方法。
第１炭素複合材を含む第１部材を形成すること、ならびに
第２炭素複合材及び補強剤を含み、前記第２炭素複合材の前記補強剤に対する重量比の勾配を有する第２部材を前記第１部材上に配置して、前記物品を形成すること、
を含み、
前記第１炭素複合材中の炭素及び前記第２炭素複合材中の炭素が独立して、膨張化黒鉛、膨張性黒鉛、天然黒鉛、または人造黒鉛のうち１種以上を含み、
前記第１部材が前記第２部材のものとは異なる以下の特性、すなわち弾性、耐腐食性、耐侵食性、または硬度を１つ以上有する、物品の製造方法。
前記第２部材を形成することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
約３５０℃〜約１４００℃の温度及び約５００ｐｓｉ〜約３０，０００ｐｓｉの圧力で、炭素、結合剤、及び補強剤を含み、前記補強剤の重量に対する前記炭素及び前記結合剤の合計重量の比の勾配を有する粉末混合物を加圧することをさらに含み、
前記加圧された粉末混合物が、補強剤及び第２炭素複合材を含む第２部材を形成し、前記第２炭素複合材は、前記炭素及び前記結合剤を含む、請求項２０に記載の方法。
前記第２部材を前記第１部材上に配置することが、前記第２部材を前記第１部材に積層することを含む、請求項１９に記載の方法。
物品の製造方法であって、
第１炭素複合材を含む第１部材を鋳型内に配置すること、
第２炭素、第２結合剤、及び補強剤を含み、前記補強剤の重量に対する前記第２炭素及び前記第２結合剤の合計重量の比の勾配を有する粉末混合物を、前記第１部材上に配置すること、ならびに
約３５０℃〜約１４００℃の温度及び約５００ｐｓｉ〜約３０，０００ｐｓｉの圧力で前記粉末混合物を加圧して、前記物品を形成すること、
を含み、
前記加圧された粉末混合物が、補強剤及び第２炭素複合材を含む第２部材を形成し、前記第２炭素複合材は、前記第２炭素及び前記第２結合剤を含み、
前記物品が、
第１部材、ならびに
前記第１部材上に配置された第２部材、
を含み、
前記第１炭素複合材中の炭素及び前記第２炭素複合材中の炭素が独立して、膨張化黒鉛、膨張性黒鉛、天然黒鉛、または人造黒鉛のうち１種以上を含み、
前記第２部材が前記第２炭素複合材の前記補強剤に対する重量比の勾配を有し、
前記第１部材が前記第２部材のものとは異なる以下の特性、すなわち弾性、耐腐食性、耐侵食性、または硬度を１つ以上有する、方法。
物品の１つ以上を用いることを含む流れの抑制方法であって、
前記物品が、
第１炭素複合材を含む第１部材、ならびに
前記第１部材上に配置され、第２炭素複合材及び補強剤を含む第２部材、
を含み、
前記第１炭素複合材中の炭素及び前記第２炭素複合材中の炭素が独立して、膨張化黒鉛、膨張性黒鉛、天然黒鉛、または人造黒鉛のうち１種以上を含み、
前記第２部材が前記第２炭素複合材の前記補強剤に対する重量比の勾配を有し、
前記第１部材が前記第２部材のものとは異なる以下の特性、すなわち弾性、耐腐食性、耐侵食性、または硬度を１つ以上有する、方法。
物品の１つ以上を用いることを含む流れの抑制方法であって、
前記物品が、
第１炭素複合材を含む第１部材、ならびに
前記第１部材上に配置され、第２炭素及び第２結合剤を含む第２炭素複合材を含む第２部材、
を含み、
前記第１炭素複合材中の炭素及び前記第２炭素複合材中の炭素が独立して、膨張化黒鉛、膨張性黒鉛、天然黒鉛、または人造黒鉛のうち１種以上を含み、
前記第２部材が前記第２炭素の前記第２結合剤に対する重量比の勾配を有し、
前記第１部材が前記第２部材のものとは異なる以下の特性、すなわち弾性、耐腐食性、耐侵食性、または硬度を１つ以上有する、方法。
物品の製造方法であって、
第１炭素及び第１結合剤を含む第１粉末混合物を鋳型内に配置すること、
第２炭素及び第２結合剤を含み、前記第２結合剤に対する前記第２炭素の重量比の勾配を有する第２粉末混合物を、前記第１粉末混合物上に配置して複合組成物を得ること、ならびに
約３５０℃〜約１４００℃の温度及び約５００ｐｓｉ〜約３０，０００ｐｓｉの圧力で前記複合組成物を加圧して、前記物品を形成すること、
を含み、
前記加圧された第１粉末混合物が、第１炭素複合材を含む第１部材を形成し、前記第１炭素複合材は、前記第１炭素及び前記第１結合剤を含み、
前記加圧された第２粉末混合物が、第２炭素複合材を含む第２部材を形成し、前記第２炭素複合材は、前記第２炭素及び前記第２結合剤を含み、
前記物品が、
第１部材、ならびに
前記第１部材上に配置された第２部材、
を含み、
前記第１炭素複合材中の炭素及び前記第２炭素複合材中の炭素が独立して、膨張化黒鉛、膨張性黒鉛、天然黒鉛、または人造黒鉛のうち１種以上を含み、
前記第２部材が前記第２炭素の前記第２結合剤に対する重量比の勾配を有し、
前記第１部材が前記第２部材のものとは異なる以下の特性、すなわち弾性、耐腐食性、耐侵食性、または硬度を１つ以上有する、方法。
前記第２結合剤に対する前記第２炭素の重量比の勾配を確立するために、前記第２粉末混合物を複数部分に分けて配置する、請求項２６に記載の方法。