[发明专利]金属基复合材料工具所用的网状增强件

权利要求书

1.一种模具组件系统，其包括：

模具组件，所述模具组件限定用于形成渗透金属基复合材料(MMC)工具的渗透室；

增强材料，所述增强材料沉积在所述渗透室内；

粘合剂材料，所述粘合剂材料渗透所述增强材料；以及

至少一个预成型网状物，所述至少一个预成型网状物定位在所述渗透室内并且嵌入在所述增强材料内，所述至少一个预成型网状物包括多孔本体并且在渗透后向所述渗透MMC工具提供骨架增强。

2.根据权利要求1所述的模具组件系统，其中所述渗透MMC工具为选自由以下各项组成的组的工具：油田钻头或切削工具；不可回收的钻井部件；与井筒套管钻井相关联的铝钻头体；钻柱稳定器；牙轮钻头的牙轮；用于锻造用于制造牙轮钻头的支撑臂的冲模的模型；固定扩孔器的臂；可扩张扩孔器的臂；与可扩张扩孔器相关联的内部部件；可附接到旋转钻头的井口端的套筒；旋转式转向工具；随钻测井工具；随钻测量工具；侧壁取芯工具；打捞矛；套洗工具；用于井下钻井电机的转子、定子和/或壳体；用于井下涡轮机的叶片；以及它们的任意组合。

3.根据权利要求1所述的模具组件系统，其中所述至少一个预成型网状物还包括从所述多孔本体朝向所述渗透室的内壁延伸的一个或多个支座，并且其中所述一个或多个支座与所述渗透室的所述内壁啮合并且在所述多孔本体与所述渗透室的所述内壁之间提供偏移间距。

4.根据权利要求3所述的模具组件系统，其中所述偏移间距沿

所述渗透室的所述内壁的全部或一部分变化。

5.根据权利要求3所述的模具组件系统，其中所述一个或多个支座包括选自由以下各项组成的组的结构：杆、销、柱、垂直设置的翅片、水平设置的板、它们的任意组合等等。

6.根据权利要求1所述的模具组件系统，其中所述多孔本体呈现出选自由以下各项组成的组的截面形状：圆形、卵形、波状、齿形、椭圆形、规则多边形、不规则多边形、波状、雉堞状、具有锐角的雉堞状、具有圆角的雉堞状、不对称几何形状以及它们的任意组合。

7.根据权利要求1所述的模具组件系统，其中所述至少一个预成型网状物悬置在所述渗透室内。

8.根据权利要求1所述的模具组件系统，其中所述至少一个预成型网状物包括选自由以下各项组成的组的材料：金属、金属合金、超级合金、金属间化合物、硼化物、碳化物、氮化物、氧化物、陶瓷、金刚石、金属泡沫以及它们的任意组合。

9.根据权利要求8所述的模具组件系统，其中所述金属包括选自由以下各项组成的组的硬质金属：铍、铪、铱、铌、锇、铼、铑、钌、钽、钒、镍、铬、钼、钨、它们的任意组合；以及上述与所述粘合剂材料的任何合金。

10.根据权利要求8所述的模具组件系统，其中所述金属包括选自由以下各项组成的组的延性金属：铜、银、铅、锡、铟、铋、锂、镁、硅、锑、金、锌以及它们的任意合金。

11.根据权利要求8所述的模具组件系统，其中所述至少一个预成型网状物包括所述材料中的两种或更多种。

12.根据权利要求1所述的模具组件系统，其中所述至少一个预成型网状物是使用以下至少一种方法制造的：增材制造、烧结、粉末冶金、铸造、机械织造、机械紧固、定位焊、钎焊、激光钻孔、物理气相沉积、化学气相沉积、溅射、脉冲激光沉积、化学溶液沉积、等离子体增强化学气相沉积、阴极电弧沉积、电流体力学沉积、离子辅助电子束沉积、电解电镀、无电电镀、热蒸发、将所述预成型网状物的部分浸渍在熔融金属熔池中以及它们的任意组合。

13.根据权利要求1所述的模具组件系统，其中所述至少一个预成型网状物包括在所述渗透室内定位在选择位置处的一个或多个插入物。

14.根据权利要求1所述的模具组件系统，其中所述至少一个预成型网状物包括多个三维多面体骨架元件，所述多个三维多面体骨架元件结合形成所述至少一个预成型网状物。

15.根据权利要求1所述的模具组件系统，其中所述至少一个预成型网状物包括各自定位在所述渗透室内且以嵌套关系彼此偏移的第一预成型网状物和第二预成型网状物。

16.根据权利要求15所述的模具组件系统，还包括在所述第一预成型网状物与所述第二预成型网状物之间延伸的一个或多个支座。