Композиции, содержащие ориентированные углеродные нанотрубки, способы их производства и применения - RU2018128012A
Код документа: RU2018128012A
Формула
1. Способ образования композита, включающий:
выращивание углеродных нанотрубок (150) на поверхности подложки (100) с помощью способа химического осаждения из газовой фазы; причем углеродные нанотрубки имеют первый конец (120), сформированный на поверхности подложки (100), и второй конец (110), проходящий в сторону от подложки (100); и
заполнение пространств между углеродными нанотрубками (150) металлическим материалом или полимерным материалом, образуя композит.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заполнение включает заполнение пространств между углеродными нанотрубками (150) металлическим материалом с помощью импульсного электрохимического осаждения.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что металлический материал содержит металл, сплав металла или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеперечисленных; причем металл включает Ni, Cu, Ag, Au, Sn, Fe, In, W, Ti, Co, Al, Cr или Mo, при этом необязательно металлический материал содержит никель или сплав никеля.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заполнение включает плавку полимерного материала и инфильтрацию расплавленного полимерного материала в пространства между углеродными нанотрубками (150).
5. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно включающий удаление части металлического материала или полимерного материала для обнажения вторых концов (110) углеродных нанотрубок (150).
6. Способ по п. 5, дополнительно включающий прививание гидрофобной или гидрофильной функциональной группы на открытый второй конец углеродных нанотрубок.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что подложка (100) содержит металл; керамический материал; полимер или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеперечисленных.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что заполнение включает содержит заполнение пространств между углеродными нанотрубками (150) металлическим материалом или полимерным материалом, образуя, таким образом, покрытие, имеющее толщину от около 10 микрон до около 1,5 сантиметров.
9. Композит, содержащий:
подложку (100), имеющую поверхность, которая сконфигурирована для воздействия скважинной жидкости; и
покрытие (200), расположенное на поверхности подложки (100);
при этом покрытие (200), содержит
углеродные нанотрубки (150), выращенные на поверхности подложки (100), при этом углеродные нанотрубки (150) имеют первый конец, сформированный на поверхности подложки (100), и второй конец (110), проходящий в сторону от подложки (100); и
металлический или полимерный материал, заполняющий пространства между углеродными нанотрубками (150).
10. Композит по п. 9, отличающийся тем, что подложка (100) содержит металл; керамический материал; полимер или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеперечисленных.
11. Композит по п. 9 или 10, отличающийся тем, что металлический материал содержит металл, сплав металла или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеперечисленных; причем металл включает Ni, Cu, Ag, Au, Sn, Fe, In, W, Ti, Co, Al, Cr или Mo, при этом необязательно металлический материал содержит никель или сплав никеля.
12. Композит по любому из пп. 9-11, отличающийся тем, что композит представляет собой изделие для скважины.
13. Способ защиты изделия от среды скважины, включающий:
выращивание углеродных нанотрубок (150) на поверхности изделия с помощью способа химического осаждения из газовой фазы; причем углеродные нанотрубки (150) имеют первый конец (120), сформированный на поверхности подложки (100), и второй конец (110), проходящий в сторону от подложки (100);
заполнение пространств между углеродными нанотрубками (150) металлическим материалом или полимерным материалом, образуя изделие с покрытием; и
подвергание изделия с покрытием воздействию среды скважины.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что среда скважины содержит насыщенный раствор хлорида натрия, углеводород, абразивные частицы или повышенную температуру до около 670oF (354оС).
15. Способ по п. 13 или 14, отличающийся тем, что заполнение включает заполнение пространств между углеродными нанотрубками (150) металлическим материалом с помощью импульсного электрохимического осаждения.
