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公开(公告)号：CN109798073B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN201910287189.X
申请日：2019-04-11
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种利用摩擦热能碎岩的孕镶金刚石钻具，属于地质勘探设备技术领域，包括钻头工作体、液体加压内管总成以及外管总成，所述钻头工作体包括孕镶金刚石胎体、摩擦元件以及钢体，所述液体加压内管总成包括卡簧座、卡簧、内管、内管上接头、弹簧、弹簧垫圈Ⅰ，弹簧垫圈Ⅱ以及堵头；所述外管总成包括扩孔器和外管。本发明提高了孕镶金刚石钻具钻进时的能量利用率，大大提高了岩石由于摩擦而被加热及被钻井液冷却后形成的温度差，可有效弱化岩石表面，提高了利用摩擦热能辅助机械碎岩钻具对坚硬强研磨性岩石的钻进能力。
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公开(公告)号：CN109778040B
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN201910271009.9
申请日：2019-04-04
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种石墨烯增强预合金基金刚石复合材料及其制备方法，属于材料学领域，该金刚石复合材料由预合金基胎体粉末、氧化石墨烯和金刚石磨粒组成，预合金基胎体粉末由质量比为13：1：6的铁镍预合金粉、Mn锰粉和WC碳化钨粉组成；本发明使用铁镍预合金粉，较传统金属单质粉末烧结孕镶金刚石材料时烧结温度显著下降，有效避免了金刚石在烧结过程中的热损伤，提高了金刚石工具锋利度。采用静电自组的方法，氧化石墨烯被吸附在铁镍预合金粉表面，之后再实现其与锰粉、碳化钨粉及金刚石磨粒均匀混合，在热压烧结过程中氧化石墨烯被还原成石墨烯。将石墨烯加入到预合金基胎体粉末中，可以显著提高胎体材料的致密性、硬度、抗氧化性，改善其摩擦特性。
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公开(公告)号：CN109913682B
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN201910271517.7
申请日：2019-04-04
Applicant: 吉林大学
Abstract: 纳米碳化铌/碳纳米管增强金刚石复合材料及其制备方法，属于材料科学领域，纳米碳化铌/碳纳米管增强金刚石复合材料由纳米碳化铌/碳纳米管复合粉末、胎体粉末和金刚石磨粒组成，纳米碳化铌/碳纳米管复合粉末为纳米碳化铌均匀分布在碳纳米管表面缺陷和内部的复合材料，所述纳米碳化铌/碳纳米管增强金刚石复合材料是通过将纳米碳化铌/碳纳米管复合粉末、胎体粉末和金刚石磨粒均匀混合，采用热压烧结的方法制备得到。本发明的金刚石复合材料由于纳米碳化铌和碳纳米管的协同增强作用，兼具了高的胎体硬度、高抗弯强度、高耐磨性和高抗冲击强度，将其用于孕镶金刚石钻头的制造，有利于提高钻头在深孔钻进和强研磨性地层钻进的效率和使用寿命。
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公开(公告)号：CN110029942B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201910445140.2
申请日：2019-05-27
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于钻探的热稳定型聚晶金刚石复合片及其制备方法，属材料学领域，该复合片是由镀衣金刚石微粉、立方氮化硼微粉、金刚石微粉及粘结剂构成的混合粉末作为原料，利用六面顶大腔体压机，在压力为5.5GPa～6.0GPa，温度为1500℃～1600℃的条件下与硬质合金烧结制得，本发明采用粒径为30um～50um的镀衣金刚石微粉为主粒径，从最佳堆积密度最优配比出发，制得用于钻探领域的金刚石和立方氮化硼复合材料，提升PDC复合片硬度、耐磨性以及热稳定性。
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公开(公告)号：CN110090963A
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201910445130.9
申请日：2019-05-27
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种高韧性导电型聚晶金刚石复合片及其制备方法，属材料学领域，该聚晶金刚石复合片是由镀硅金刚石微粉、碳纤维、金刚石微粉及铁镍合金粉作为混合粉末，利用传统的六面顶大腔体压机在压力为5.5GPa～6.0GPa，温度为1500℃～1700℃的条件下与硬质合金烧结制得的；本发明利用碳纤维及铁镍合金粉为添加剂，制备用于钻探领域的高抗冲击韧性复合片，提升PDC复合片综合性能。进一步提高其强度、断裂韧性、抗冲击韧性以应对各种各样的复杂地层钻探。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109778040A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910271009.9
申请日：2019-04-04
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种石墨烯增强预合金基金刚石复合材料及其制备方法，属于材料学领域，该金刚石复合材料由预合金基胎体粉末、氧化石墨烯和金刚石磨粒组成，预合金基胎体粉末由质量比为13：1：6的铁镍预合金粉、Mn锰粉和WC碳化钨粉组成；本发明使用铁镍预合金粉，较传统金属单质粉末烧结孕镶金刚石材料时烧结温度显著下降，有效避免了金刚石在烧结过程中的热损伤，提高了金刚石工具锋利度。采用静电自组的方法，氧化石墨烯被吸附在铁镍预合金粉表面，之后再实现其与锰粉、碳化钨粉及金刚石磨粒均匀混合，在热压烧结过程中氧化石墨烯被还原成石墨烯。将石墨烯加入到预合金基胎体粉末中，可以显著提高胎体材料的致密性、硬度、抗氧化性，改善其摩擦特性。
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公开(公告)号：CN106761460A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710153179.8
申请日：2017-03-15
Applicant: 吉林大学
CPC classification number: E21B17/1085 , C23C24/103
Abstract: 本发明公开了一种激光熔覆制备的石墨烯钻杆接头耐磨带，该耐磨带形状为环状，环状体的材料为石墨烯铁基复合粉末，通过激光熔覆的工艺与钻杆接头结合成一体。本发明工艺灵活，易于实现自动化，有利于减小井壁对钻杆接头的磨损以及耐磨带与井下套管的双向磨损效应，延长了耐磨带与井下套管的使用寿命。
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公开(公告)号：CN109913682A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910271517.7
申请日：2019-04-04
Applicant: 吉林大学
Abstract: 纳米碳化铌/碳纳米管增强金刚石复合材料及其制备方法，属于材料科学领域，纳米碳化铌/碳纳米管增强金刚石复合材料由纳米碳化铌/碳纳米管复合粉末、胎体粉末和金刚石磨粒组成，纳米碳化铌/碳纳米管复合粉末为纳米碳化铌均匀分布在碳纳米管表面缺陷和内部的复合材料，所述纳米碳化铌/碳纳米管增强金刚石复合材料是通过将纳米碳化铌/碳纳米管复合粉末、胎体粉末和金刚石磨粒均匀混合，采用热压烧结的方法制备得到。本发明的金刚石复合材料由于纳米碳化铌和碳纳米管的协同增强作用，兼具了高的胎体硬度、高抗弯强度、高耐磨性和高抗冲击强度，将其用于孕镶金刚石钻头的制造，有利于提高钻头在深孔钻进和强研磨性地层钻进的效率和使用寿命。
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公开(公告)号：CN109589870A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201910029344.8
申请日：2019-01-13
Applicant: 吉林大学
IPC: B01J3/06
Abstract: 一种石墨烯强化聚晶金刚石的制备方法，利用walker型六八压机，样品腔是由八个截去一角的碳化钨立方块所组成的正八面体，Walker型六八压机能够达到更高的腔体压力，能够满足对石墨烯强化聚晶金刚石实验条件的要求。石墨烯的良好“润滑”特性，使得则金刚石颗粒之间的摩擦急剧减少，颗粒的迁移率增加，可以导致进一步压实，而且石墨烯的添加，烧结过程中，石墨烯充斥在金刚石颗粒间，在内部形成了一个均一的压力场，压力达到金刚石析出的稳定区间时，溶剂—碳素体系中的碳就会以金刚石形式在这些空隙中析出，使得细颗粒微粉长大，与周围颗粒搭接在一起，减小了颗粒的表面自由能，形成稳定致密的聚晶烧结体，并最终完成聚晶金刚石烧结。
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公开(公告)号：CN117328808A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311331412.9
申请日：2023-10-16
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开的具有智能温控装置的热机碎岩钻具，属于地下资源勘探与能源开发设备技术领域，所述热机碎岩钻具包括内管总成和外管总成，内管总成中的阀堵控流装置设计阀堵周期性上下往复运动，使冲洗液通道间歇性开启及关闭，形成脉冲式冲洗液，配合碎岩全过程钻头工作周期进行冷却，实现阀堵控流对摩擦热温度的智能调控。内管总成中的智能温控装置设计压鼻式温度传感器配合智能温度控制器对摩擦热温度有效传递与智能控制；实现摩擦热温度低于设定停止温度，智能加热升温，避免摩擦热温度过低辅助碎岩效果差，摩擦热温度高于设定停止温度，智能制冷降温，避免温度过高孔底烧钻事故的发生，保证最优温度范围内钻具的绿色低碳智能钻进。
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