专利汇可以提供溶解速率受控材料的制备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种使用含金属的基底金属或基底金属 合金 的可浇铸、可模塑或可挤出的结构。在所述含金属的基底金属或基底金属合金中加入一种或多种不溶性添加剂从而所述可浇铸的、可模塑的或可挤出的结构的颗粒边界包括组合物和形貌以获得部分或贯穿所述结构或沿着所述结构的颗粒边界的具体的电化学 腐蚀 率。所述不溶性添加剂可用于增强所述结构的机械性质,例如延展性和/或抗张强度。所述不溶性颗粒通常具有亚微米级粒径。可通 过热 处理以及 变形 处理,例如挤出、 锻造 或 轧制 来增强最终结构,从而与未增强的结构相比,进一步改善最终结构的强度。,下面是溶解速率受控材料的制备专利的具体信息内容。
1.一种金属浇铸结构,其包括基底金属或基底金属合金以及分散在所述金属浇铸结构中的大量不溶性颗粒,所述不溶性颗粒的熔点高于所述基底金属或基底金属合金的熔点,至少50%的所述不溶性颗粒位于所述金属浇铸结构的颗粒边界层中。
2.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒具有选择的尺寸和形状,从而控制所述金属浇铸结构的溶解速率。
3.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒具有与所述基底金属或基底金属合金的电流电势不同的电流电势。
4.如权利要求2所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒具有与所述基底金属或基底金属合金的电流电势不同的电流电势。
5.如权利要求3所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒的电流电势比所述基底金属或基底金属合金的电流电势更偏阳极性。
6.如权利要求4所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒的电流电势比所述基底金属或基底金属合金的电流电势更偏阳极性。
7.如权利要求3所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒的电流电势比所述基底金属或基底金属合金的电流电势更偏阴极性。
8.如权利要求4-6中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒的电流电势比所述基底金属或基底金属合金的电流电势更偏阴极性。
9.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括一种或多种选自下组的金属:镁、锌、钛、铝和铁。
10.如权利要求2-8中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括一种或多种选自下组的金属:镁、锌、钛、铝和铁。
11.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中在所述颗粒边界层中的大量所述不溶性颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述不溶性颗粒包括一种或多种选自下组的材料:铍、镁、铝、锌、镉、铁、锡和铜。
12.如权利要求2-10中任一项所述的金属浇铸结构,其中在所述颗粒边界层中的大量所述不溶性颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述不溶性颗粒包括一种或多种选自下组的材料:铍、镁、铝、锌、镉、铁、锡和铜。
13.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中在所述颗粒边界层中的大量所述不溶性颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述不溶性颗粒包括一种或多种选自下组的材料:铁、铜、钛、锌、锡、镉、铅、镍、碳和碳化硼。
14.如权利要求2-12中任一项所述的金属浇铸结构,其中在所述颗粒边界层中的大量所述不溶性颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述不溶性颗粒包括一种或多种选自下组的材料:铁、铜、钛、锌、锡、镉、铅、镍、碳和碳化硼。
15.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中在所述颗粒边界层中的大量所述不溶性颗粒具有比所述颗粒边界层的主要组分更大的阴极电势。
16.如权利要求2-14中任一项所述的金属浇铸结构,其中在所述颗粒边界层中的大量所述不溶性颗粒具有比所述颗粒边界层的主要组分更大的阴极电势。
17.如权利要求15所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层的主要组分包括一种或多种选自下组的金属:镁、锌、钛、铝和铁。
18.如权利要求16所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层的主要组分包括一种或多种选自下组的金属:镁、锌、钛、铝和铁。
19.如权利要求15所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层的主要组分具有与所述基底金属或基底金属合金不同的组成。
20.如权利要求16-18中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层的主要组分具有与所述基底金属或基底金属合金不同的组成。
21.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中在所述颗粒边界层中的大量所述不溶性颗粒具有比所述颗粒边界层的主要组分更大的阳极电势。
22.如权利要求2-20中任一项所述的金属浇铸结构,其中在所述颗粒边界层中的大量所述不溶性颗粒具有比所述颗粒边界层的主要组分更大的阳极电势。
23.如权利要求21所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层的所述主要组分包括一种或多种选自下组的金属:镁、锌、钛、铝和铁。
24.如权利要求22所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层的所述主要组分包括一种或多种选自下组的金属:镁、锌、钛、铝和铁。
25.如权利要求21所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层的所述主要组分具有与所述基底金属或基底金属合金不同的组成。
25.如权利要求22-24中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层的所述主要组分具有与所述基底金属或基底金属合金不同的组成。
26.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层包括大量所述不溶性颗粒,所述不溶性颗粒具有比所述颗粒边界层的主要组分大的阴极电势,所述颗粒边界层的所述主要组分具有比所述颗粒边界层的所述组成大的阳极电势。
27.如权利要求2-25中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层包括大量所述不溶性颗粒,所述不溶性颗粒具有比所述颗粒边界层的主要组分大的阴极电势,所述颗粒边界层的所述主要组分具有比所述颗粒边界层的所述组成大的阳极电势。
28.如权利要求26所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层包括一种或多种选自下组的金属:镁、锌、钛、铝和铁。
29.如权利要求27所述的金属浇铸结构,其中所述颗粒边界层包括一种或多种选自下组的金属:镁、锌、钛、铝和铁。
30.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中由于所述不溶性颗粒在所述基底金属或基底金属合金中的溶解度,所述不溶性颗粒抗拒与所述基底金属或基底金属合金形成化合物。
31.如权利要求2-29中任一项所述的金属浇铸结构,其中由于所述不溶性颗粒在所述基底金属或基底金属合金中的溶解度,所述不溶性颗粒抗拒与所述基底金属或基底金属合金形成化合物。
32.如权利要求30所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒在所述基底金属或基底金属合金中的溶解度小于5%。
33.如权利要求31所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒在所述基底金属或基底金属合金中的溶解度小于5%。
34.如权利要求30所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒在所述基底金属或基底金属合金中的溶解度小于1%。
35.如权利要求31所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒在所述基底金属或基底金属合金中的溶解度小于1%。
36.如权利要求30所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒在所述基底金属或基底金属合金中的溶解度小于0.5%。
37.如权利要求31所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒在所述基底金属或基底金属合金中的溶解度小于0.5%。
38.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于20%。
39.如权利要求2-37中任一项所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于20%。
40.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于10%。
41.如权利要求2-39中任一项所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于10%。
42.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于5%。
43.如权利要求2-41中任一项所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于5%。
44.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于1%。
45.如权利要求2-43中任一项所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于1%。
46.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于0.5%。
47.如权利要求2-451中任一项所述的金属浇铸结构,其中可使用变形处理来增加所述金属浇铸结构的强度,所述变形处理将所述金属浇铸结构的溶解速率改变了小于0.5%。
48.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒具有小于1μm的粒径。
49.如权利要求2-47中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒具有小于1μm的粒径。
50.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒是纳米颗粒。
51.如权利要求2-49中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒是纳米颗粒。
52.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒a)增加了所述金属浇铸结构的延展性,b)改善了所述金属浇铸结构的韧性,c)改善了所述金属浇铸结构的伸长率,d)在所述金属浇铸结构中用作颗粒精制剂,e)对于所述基底金属或基底金属合金作为强化相,f)增加了所述金属浇铸结构的强度,或它们的组合。
53.如权利要求2-51中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒a)增加了所述金属浇铸结构的延展性,b)改善了所述金属浇铸结构的韧性,c)改善了所述金属浇铸结构的伸长率,d)在所述金属浇铸结构中用作颗粒精制剂,e)对于所述基底金属或基底金属合金作为强化相,f)增加了所述金属浇铸结构的强度,或它们的组合。
54.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒的表面积为约0.001-
200m2/g。
55.如权利要求2-53中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒的表面积为约0.001-200m2/g。
56.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括纳米管。
57.如权利要求2-55中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括纳米管。
58.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括纳米线。
59.如权利要求2-57中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括纳米线。
60.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括切碎的纤维。
61.如权利要求2-59中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括切碎的纤维。
62.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括非球形颗粒。
63.如权利要求2-61中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括非球形颗粒。
64.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括不同直径的球形颗粒。
65.如权利要求2-63中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括不同直径的球形颗粒。
66.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有与所述第二颗粒不同的组成。
67.如权利要求2-65中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有与所述第二颗粒不同的组成。
68.如权利要求1所述的金属浇铸颗粒,其中所述基底金属或基底金属合金包括镁或镁合金,所述不溶性颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述不溶性颗粒包括一种或多种选自碳和铁的材料。
69.如权利要求2-67中任一项所述的金属浇铸颗粒,其中所述基底金属或基底金属合金包括镁或镁合金,所述不溶性颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述不溶性颗粒包括一种或多种选自碳和铁的材料。
70.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括铝或铝合金,所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述第一颗粒包括一种或多种选自镁和镁合金的材料,所述第二颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述第二颗粒包括一种或多种选自碳、铁和铁合金的材料。
71.如权利要求2-67中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括铝或铝合金,所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述第一颗粒包括一种或多种选自镁和镁合金的材料,所述第二颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述第二颗粒包括一种或多种选自碳、铁和铁合金的材料。
72.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括铝或铝合金、镁或镁合金,所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述第一颗粒包括一种或多种选自镁和镁合金的材料,所述第二颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述第二颗粒包括钛。
73.如权利要求2-67中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括铝或铝合金、镁或镁合金,所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述第一颗粒包括一种或多种选自镁和镁合金的材料,所述第二颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述第二颗粒包括钛。
74.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括铝或铝合金,所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述第一颗粒包括一种或多种选自镁和镁合金的材料,所述第二颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述第二颗粒包括一种或多种选自铁和铁合金的材料。
75.如权利要求2-67中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括铝或铝合金,所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述第一颗粒包括一种或多种选自镁和镁合金的材料,所述第二颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述第二颗粒包括一种或多种选自铁和铁合金的材料。
76.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括铝或铝合金,所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述第一颗粒包括镁,所述第二颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述第二颗粒包括钛。
77.如权利要求2-67中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括铝或铝合金,所述不溶性颗粒包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阳极电势,所述第一颗粒包括镁,所述第二颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述第二颗粒包括钛。
78.如权利要求1所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括镁、铝、镁合金或铝合金,所述不溶性颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述不溶性颗粒包括钛。
79.如权利要求2-67中任一项所述的金属浇铸结构,其中所述基底金属或基底金属合金包括镁、铝、镁合金或铝合金,所述不溶性颗粒具有比所述基底金属或基底金属合金更大的阴极电势,所述不溶性颗粒包括钛。
80.一种用于形成金属浇铸结构的方法,所述方法包括:
提供用于形成基底金属或基底金属合金的一种或多种金属;
提供大量颗粒,当被加入到熔融形式的所述一种或多种金属中时所述大量颗粒具有低溶解度,所述大量颗粒的熔点比所述基底金属或基底金属合金的熔点高;
加热所述一种或多种金属直到熔融;
将所述一种或多种熔融金属与所述大量颗粒混合直到形成混合物并使得所述大量颗粒分散在所述混合物中;
冷却所述混合物以形成所述金属浇铸结构;并且
其中,将所述大量颗粒分散在所述金属浇铸结构中,至少50%的所述大量颗粒位于所述金属浇铸结构的颗粒边界层中。
81.如权利要求80所述的方法,其中所述混合步骤包括使用一种或多种选自下组的方法混合:触变成型、搅拌铸造、机械搅拌、电润湿和超声分散。
82.如权利要求42所述的方法,所述方法还包括以下步骤:热处理所述金属浇铸结构以改善所述金属浇铸结构的抗张强度、伸长率或它们的组合而不会显著影响所述金属浇铸结构的溶解速率。
83.如权利要求81所述的方法,所述方法还包括以下步骤:热处理所述金属浇铸结构以改善所述金属浇铸结构的抗张强度、伸长率或它们的组合而不会显著影响所述金属浇铸结构的溶解速率。
84.如权利要求80所述的方法,所述方法还包括以下步骤:将所述金属浇铸结构挤出或变形以改善所述金属浇铸结构的抗张强度、伸长率或它们的组合而不会显著影响所述金属浇铸结构的溶解速率。
85.如权利要求81-83中任一项所述的方法,所述方法还包括以下步骤:将所述金属浇铸结构挤出或变形以改善所述金属浇铸结构的抗张强度、伸长率或它们的组合而不会显著影响所述金属浇铸结构的溶解速率。
86.如权利要求80所述的方法,所述方法还包括以下步骤:将所述金属浇铸结构成形为装置,以用于a)分隔用于石油和天然气钻探的水力压裂系统和区域,b)在石油和天然气钻探和完井系统中的结构支撑或组分隔离,或a)和b)的组合。
87.如权利要求81-85中任一项所述的方法,所述方法还包括以下步骤:将所述金属浇铸结构成形为装置,以用于a)分隔用于石油和天然气钻探的水力压裂系统和区域,b)在石油和天然气钻探和完井系统中的结构支撑或组分隔离,或a)和b)的组合。
88.用于形成如权利要求1-41中任一项所述的金属浇铸结构的方法,所述方法包括:
将熔融形式的所述基底金属或所述基底金属合金与所述不溶性颗粒混合以形成混合物;以及
冷却所述混合物以形成所述金属浇铸结构。
89.如权利要求88所述的方法,其中所述混合步骤包括使用一种或多种选自下组的方法混合:触变成型、搅拌铸造、机械搅拌、电润湿和超声分散。
90.如权利要求88所述的方法,所述方法还包括以下步骤:热处理所述金属浇铸结构以改善显著影响所述金属浇铸结构的溶解速率的所述金属浇铸结构的抗张强度、伸长率或它们的组合。
91.如权利要求89所述的方法,所述方法还包括以下步骤:热处理所述金属浇铸结构以改善显著影响所述金属浇铸结构的溶解速率的所述金属浇铸结构的抗张强度、伸长率或它们的组合。
92.如权利要求88所述的方法,所述方法还包括以下步骤:将所述金属浇铸结构挤出或变形以改善所述金属浇铸结构的抗张强度、伸长率或它们的组合而不会显著影响要改善的所述金属浇铸结构的溶解速率。
93.如权利要求89-91中任一项所述的方法,所述方法还包括以下步骤:将所述金属浇铸结构挤出或变形以改善所述金属浇铸结构的抗张强度、伸长率或它们的组合而不会显著影响要改善的所述金属浇铸结构的溶解速率。
94.如权利要求88所述的方法,所述方法还包括以下步骤:将所述金属浇铸结构成形为装置,以用于a)分隔用于石油和天然气钻探的水力压裂系统和区域,b)在石油和天然气钻探和完井系统中的结构支撑或组分隔离,或a)和b)的组合。
95.如权利要求89-93中任一项所述的方法,所述方法还包括以下步骤:将所述金属浇铸结构成形为装置,以用于a)分隔用于石油和天然气钻探的水力压裂系统和区域,b)在石油和天然气钻探和完井系统中的结构支撑或组分隔离,或a)和b)的组合。
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