РАЗРУШАЮЩИЙСЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОНУС, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ

1. Элемент в форме конической призмы, содержащий:
первый участок в форме конической призмы; и
основу, содержащую металлический композит, который включает в себя:
сотовую наноматрицу, содержащую материал наноматрицы с металлическими свойствами; и
металлическую матрицу, размещенную в сотовой наноматрице.
2. Элемент в форме конической призмы по п. 1, дополнительно содержащий второй участок в форме конической призмы.
3. Элемент в форме конической призмы по п. 2, в котором первый участок в форме конической призмы и второй участок в форме конической призмы выполнены сужающимися в противоположных направлениях друг от друга.
4. Элемент в форме конической призмы по п. 1, дополнительно содержащий внутренний радиальный размер и наружный радиальный размер, при этом внутренний радиальный размер составляет больше 50% наружного радиального размера.
5. Элемент в форме конической призмы по п. 1, дополнительно содержащий гнездо, расположенное на внутренней поверхности элемента в форме конической призмы.
6. Элемент в форме конической призмы по п. 1, в котором гнездо включает в себя контактную площадку, взаимодействующую с уплотнением со съемной пробкой, спускаемой на нее враспор, причем контактная площадка расположена продольно относительно первого участка в форме конической призмы в направлении вверх по потоку, определяемому направлением потока, вдавливающего в распор пробку.
7. Элемент в форме конической призмы по п. 6, дополнительно содержащий муфту, установленную радиально от контактной площадки.
8. Элемент в форме конической призмы по п. 7, в котором муфта имеет прочность на сжатие меньше прочности на сжатие первого участка в форме конической призмы.
9. Элемент в форме конической призмы по п. 1, в котором металлическая матрица содержит алюминий, железо, магний,
марганец, цинк или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеупомянутого.
10. Элемент в форме конической призмы по п. 1, в котором количество металлической матрицы составляет от около 50 вес.% до около 95 вес.%, от веса металлического композита.
11. Элемент в форме конической призмы по п. 1, в котором металлическая матрица является сплавом, технически чистым металлом или комбинацией, содержащей по меньшей мере одно из вышеупомянутого.
12. Элемент в форме конической призмы по п. 11, выполненный из функционально градиентного материала, в котором металлическая матрица включает в себя сплав и технически чистый металл, при этом количество сплава или технически чистого металла варьируется вдоль габарита элемента в форме конической призмы.
13. Элемент в форме конической призмы по п. 1, в котором материал наноматрицы с металлическими свойствами содержит алюминий, кобальт, медь, железо, магний, никель, кремний, вольфрам, цинк, их оксид, их нитрид, их карбид, их интерметаллическое соединение, их металлокерамику или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеупомянутого.
14. Элемент в форме конической призмы по п. 1, в котором количество металлического материала наноматрицы составляет от около 10 вес.% до около 50 вес.%, от веса металлического композита.
15. Элемент в форме конической призмы по п. 1, в котором металлический композит дополнительн содержит разрушающую добавку.
16. Элемент в форме конической призмы по п. 15 в котором разрушающая добавка содержит кобальт, медь, железо, никель, вольфрам или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеупомянутого.
17. Элемент в форме конической призмы по п. 15, выполненный из функционально градиентного материала так, что количество разрушающей добавки в первом участке в форме конической призмы меньше количества разрушающей добавки в другом участке элемента в форме конической призмы.
18. Элемент в форме конической призмы по п. 1, в котором металлический композит дополнительно включает в себя упрочняющее средство.
19. Элемент в форме конической призмы по п. 18, в котором упрочняющее средство содержит керамику, полимер, металл, наночастицы, металлокерамику или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеупомянутого.
20. Элемент в форме конической призмы по п. 18, выполненный из функционально градиентного материала так, что количество упрочняющего средства в первом участке в форме конической призмы больше количества упрочняющего средства в другом участке элемента в форме конической призмы.
21. Элемент в форме конической призмы по п. 1, выполненный из функционально градиентного материала так, что первый участок в форме конической призмы имеет прочность на сжатие больше прочности на сжатие в другом участке элемента в форме конической призмы.
2
2
22. Элемент в форме конической призмы по п. 1, имеет прочность на сжатие от около 40 тыс.фунт/дюйм (МПа) до около 100 тыс.фунт/дюйм (690 МПа).
23. Элемент в форме конической призмы по п. 1, разрушающийся в ответ на контакт с текучей средой.
24. Элемент в форме конической призмы по п. 1, в котором текучая среда содержит рассол, неорганическую кислоту, органическую кислоту или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеупомянутого.
2
2
25. Элемент в форме конической призмы по п. 1, имеющий скорость разрушения от около 1 мг/см/час до около 10000 мг/см/час.
26. Изделие, содержащее элемент в форме конической призмы по п. 1, которое является пробкой гидроразрыва, мостовой пробкой, подшипником, конусным штуцером, штоком клапана или уплотнительным кольцом.
27. Способ изготовления элемента в форме конической призмы, в котором осуществляют:
соединение порошка металлической матрицы, разрушающей
добавки и металлического материала наноматрицы для образования композиции;
прессование композиции для образования прессованной композиции;
спекание прессованной композиции; и
прессование спеченной композиции для образования элемента в форме конической призмы, имеющего сужающийся участок на наружной поверхности элемента в форме конической призмы.
28. Способ по п. 27, в котором дополнительно осуществляют ввод упрочняющего средства в композицию перед прессованием композиции.
29. Способ применения элемента в форме конической призмы, в котором осуществляют:
ввод в контакт участка в форме конической призмы элемента в форме конической призмы с сужающейся поверхностью изделия;
приложение давления к элементу в форме конической призмы;
вдавливание элемента в форме конической призмы в направлении относительно изделия, обеспечивающего расширение радиального размера изделия; и
ввод в контакт элемента в форме конической призмы с текучей средой для разрушения элемента в форме конической призмы.
30. Способ по п. 29, в котором элемент в форме конической призмы содержит металлический композит, который включает в себя:
сотовую наноматрицу, содержащую материал наноматрицы с металлическими свойствами; и
металлическую матрицу, размещенную в сотовой наноматрице.