阅读说明：本技术 耐酸碳复合物、其制造方法及由其形成的制品 (Acid resistant carbon composites, methods of making the same, and articles formed therefrom ) 是由 徐志月 赵磊 于 2018-03-14 设计创作，主要内容包括：一种包含碳复合物的制品,所述碳复合物含有碳微结构,所述碳微结构之间具有间隙空间；和粘合剂,所述粘合剂设置在所述间隙空间的至少一些中；其中所述碳微结构包含在所述碳微结构内的未填充空隙；并且所述粘合剂包含以下的一种或多种：聚四氟乙烯；聚氟乙烯；聚偏二氟乙烯；聚三氟氯乙烯；全氟烷氧基烷烃；氟化乙烯丙烯；乙烯四氟乙烯；乙烯三氟氯乙烯；四氟乙烯和丙烯的过氧化物固化共聚物；氟碳橡胶；全氟碳橡胶；或全氟聚醚。(An article comprising a carbon composite comprising carbon microstructures having interstitial spaces between the carbon microstructures; and an adhesive disposed in at least some of the interstitial spaces; wherein the carbon microstructures comprise unfilled voids within the carbon microstructures; and the adhesive comprises one or more of: polytetrafluoroethylene; polyvinyl fluoride; polyvinylidene fluoride; polychlorotrifluoroethylene; perfluoroalkoxy alkanes; fluorinated ethylene propylene; ethylene tetrafluoroethylene; ethylene chlorotrifluoroethylene; a peroxide cured copolymer of tetrafluoroethylene and propylene; fluorocarbon rubber; a perfluorocarbon rubber; or a perfluoropolyether.)

耐酸碳复合物、其制造方法及由其形成的制品

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月17日提交的美国申请号62/486061的权益，所述美国申请以引用方式整体并入本文中。

背景技术

石墨是碳的同素异形体并且具有层状平面结构。在每一层中，碳原子通过共价键排列成六角形阵列或网络。然而，不同的碳层仅通过微弱的范德华力(van der Waalsforce)结合在一起。

石墨已经因其极佳的导热性和导电性、轻质性、低摩擦性以及高耐热性和耐腐蚀性而被用于各种应用，包括电子、原子能、热金属加工、涂料、航空航天等。然而，石墨没有弹性并且具有低强度。为了提高石墨的弹性和机械强度，已经提出了各种石墨复合物。尽管取得了所有所述进步，但该行业始终乐于接受新型石墨材料，所述新型石墨材料具有进一步改善的性能，诸如改善的在高压和高温环境下对强酸的耐受性。

发明内容

在一个实施方案中，现有技术中的上述和其他缺陷通过一种制品来克服，所述制品包含碳复合物，所述碳复合物含有碳微结构，在所述碳微结构之间具有间隙空间；和粘合剂，所述粘合剂设置在所述间隙空间的至少一些中；其中所述碳微结构包含在碳微结构内的未填充空隙；并且所述粘合剂包含以下的一种或多种：聚四氟乙烯；聚氟乙烯；聚偏二氟乙烯；聚三氟氯乙烯；全氟烷氧基烷烃；氟化乙烯丙烯；乙烯四氟乙烯；乙烯三氟氯乙烯；四氟乙烯和丙烯的过氧化物固化共聚物；氟碳橡胶；全氟碳橡胶；或全氟聚醚。

一种形成制品的方法包括：在比粘合剂的熔点高约10℃至约50℃的温度和约500psi至约30,000psi的压力下压缩含有碳和粘合剂的组合物以形成制品。

一种对井孔进行隔离或完井的方法，包括在井孔中部署包含制品中的一种或多种的设备，其中使所述制品在大于150℉的温度下暴露于流体，所述流体含有硫酸、硝酸、盐酸、乙酸，或包含前述酸中的至少一种的组合。

附图说明

以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相同的元件被相同地编号：

图1是根据本公开的实施方案的碳复合物的示意图；

图2比较了在150℃的温度和150psi的压力下暴露于50体积％硝酸达7天之前和之后的碳复合物；并且

图3示出了根据本公开的实施方案的碳复合物的应力-应变曲线。

具体实施方式

本发明人已经发现，由石墨和微米或纳米大小的耐酸粘合剂形成的碳复合物在高压和高温下具有改善的耐酸性。新型碳复合物具有极佳的机械强度。此外，碳复合物在高温下具有极佳的弹性、耐热性和耐化学性。在另一个有利特征中，复合物保持石墨的各种优异性质，诸如导热性、导电性、润滑性等。

不希望受理论的束缚，据信耐酸性的改善是由碳微结构之间形成的耐酸结合相提供的。在高温下，诸如在高于粘合剂熔点的温度下，微米或纳米大小的粘合剂液化，使得其均匀地分散在碳微结构中。冷却后，粘合剂固化并形成结合相，从而通过机械联锁将碳纳米结构结合在一起。

此外，不希望受理论的束缚，对于具有改善的机械强度和改善的弹性的复合物，据信碳微结构本身是在堆叠层之间具有空间的片层结构。粘合剂仅选择性地将微结构锁定在所述微结构的边界，而不穿透所述微结构。因此，微结构内的无界层提供弹性，并且设置在碳微结构之间的结合相提供机械强度。

碳微结构是将石墨压缩成高度凝缩状态后形成的石墨微观结构。所述微结构包含沿压缩方向堆叠在一起的石墨基面。如本文所用，碳基面是指基本平坦、平行的碳原子薄片或层，其中每个薄片或层具有单个原子厚度。石墨基面也被称为碳层。碳微结构通常是平坦的和薄的。它们可以具有不同的形状，也可以被称为微小片、微盘等。在一个实施方案中，碳微结构基本上彼此平行。

碳复合物中有两种类型的空隙—碳微结构之间的空隙或间隙空间以及每个单独碳微结构内的空隙。碳微结构之间的间隙空间的大小为约0.1微米至约100微米，特别是约1微米至约20微米，而碳微结构内的空隙小得多，通常在约20纳米至约1微米，特别是约200纳米至约1微米之间。对空隙或间隙空间的形状没有特别限制。如本文所用，空隙或间隙空间的大小是指空隙或间隙空间的最大尺寸，并且可以通过高分辨率电子或原子力显微镜技术来确定。

碳微结构之间的间隙空间填充有由微米或纳米大小的粘合剂形成的结合相。例如，结合相可占据碳微结构之间的间隙空间的约10体积％至约90体积％、约50体积％至约90体积％、约70体积％至约90体积％、约10体积％至约30体积％、或约20体积％至约50体积％、或约20体积％至约40体积％。然而，粘合剂不会穿透单独碳微结构，并且碳微结构内的空隙未被填充，即没有填充任何粘合剂。因此，碳微结构内的碳层不会被粘结剂锁定在一起。通过这种机制，可以保持碳复合物，特别是含有膨胀石墨微结构的碳复合物的柔韧性。

碳微结构的厚度为约1微米至约200微米、约1微米至约150微米、约1微米至约100微米、约1微米至约50微米，或约10微米至约20微米。碳微结构的直径或最大尺寸为约5微米至约500微米或约10微米至约500微米。碳微结构的纵横比可以是约10至约500、约20至约400，或约25至约350。在一个实施方案中，碳微结构中的碳层之间的距离为约0.3纳米至约1微米。碳微结构的密度可为约0.5g/cm³至约3g/cm³，或约0.1g/cm³至约2g/cm³。

如本文所用，石墨包括以下的一种或多种：天然石墨；合成石墨；可膨胀石墨；或膨胀石墨。天然石墨是自然形成的石墨。它可以分为“小片状”石墨、“脉状”石墨和“无定形”石墨。合成石墨是由碳材料制成的制成品。热解石墨是合成石墨的一种形式。可膨胀石墨是指天然石墨层或合成石墨层之间***有嵌入材料的石墨。各种化学物质已被用来嵌入石墨材料。这些化学物质包括酸、氧化剂、卤化物等。例示性嵌入剂材料包括硫酸、硝酸、铬酸、硼酸、SO₃或卤化物(诸如FeCl₃、ZnCl₂和SbCl₅)。加热后，嵌入剂从液态或固态转化为气相。气体形成产生压力，所述压力将相邻的碳层推开，从而产生膨胀石墨。膨胀石墨颗粒外观呈蠕虫状，因此通常被称为蠕虫石墨。

有利的是，碳复合物包含膨胀石墨微结构。与其他形式的石墨相比，膨胀石墨具有高柔韧性、高压缩回复性和较大的各向异性。因此，由膨胀石墨和微米或纳米大小的耐酸粘合剂在高压和高温条件下形成的复合物除了期望的机械强度和弹性之外，还可以具有极佳的耐酸性。

在碳复合物中，碳微结构通过结合相结合在一起。结合相包含粘合剂，所述粘合剂通过机械联锁结合碳微结构。结合相的厚度为约0.1微米至约100微米或约1微米至约20微米。结合相可以形成将碳微结构结合在一起的连续或不连续网络。在一个实施方案中，结合相中不存在单个颗粒。在碳复合物中，碳微结构的基面可以基本平行。

例示性粘合剂包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、全氟烷氧基烷烃(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、乙烯三氟氯乙烯(ECTEF)、四氟乙烯和丙烯的过氧化物固化共聚物(FEPM)、氟碳橡胶(FKM)、全氟碳橡胶(FFKM)、全氟聚醚(PFPE)，或包含前述物质中的至少一种的组合。特别提到了聚四氟乙烯。这些材料可呈不同的形状，诸如颗粒、纤维和线。可以使用这些材料的组合。

用于制备碳复合物的粘合剂是微米或纳米大小的。在一个实施方案中，粘合剂的平均粒径为约0.05微米至约20微米，特别是约0.05微米至约10微米、约0.5微米至约5微米，更特别是约0.1微米至约3微米。不希望受理论的束缚，据信当粘结剂的大小在这些范围内时，所述粘结剂均匀地分散在碳微结构之间。

基于复合物的总重量，碳复合物包含约20重量％至约60重量％、约30重量％至约50重量％或约35重量％至约45重量％的碳。基于复合物的总重量，结合相或粘合剂以约40重量％至约80重量％、或约50重量％至约70重量％、或约55重量％至约65重量％的量存在。

图1图解说明了碳复合物的一个实施方案。如图1所示，复合物包含碳微结构1和锁定碳微结构的结合相2。碳复合物在碳微结构1之间含有间隙空间5。在碳微结构内，存在未填充的空隙6。

碳复合物可以任选地包含填料。例示性填料包括以下的一种或多种：碳纤维；炭黑；云母；粘土；玻璃纤维；陶瓷纤维；或陶瓷中空结构。陶瓷材料包括SiC、Si₃N₄、SiO₂、BN等。基于碳复合物的总重量，填料可以以约0.5重量％至约10重量％或约1重量％至约8重量％的量存在。

复合物可以具有任何期望的形状，包括棒、块、薄片、管状、圆柱形坯段、圆环、粉末、团粒，或可以被机械加工、成形或以其他方式用于形成有用的制造制品的其他形式。对这些形式的大小或尺寸没有特别限制。说明性地，薄片具有约10μm至约10cm的厚度和约10mm至约2m的宽度。粉末包含平均大小为约10μm至约1cm的颗粒。团粒包含平均大小为约1cm至约5cm的颗粒。

形成碳复合物的一种方式是压缩包含碳和微米或纳米大小粘合剂的组合，以通过冷压提供生压坯；以及在高于粘合剂熔化温度的温度下压缩和加热生压坯，从而形成碳复合物。所述工艺可以称为两步工艺。或者，可以在高于粘合剂熔点的温度下直接压缩和加热包含碳和微米或纳米大小粘合剂的组合以形成碳复合物。所述工艺可以称为一步工艺。

在所述组合中，基于所述组合的总重量，诸如石墨的碳以20重量％至约60重量％、约30重量％至约50重量％或约35重量％至约45重量％的量存在。基于组合的总重量，粘合剂以约为40重量％至约80重量％或约50重量％至约70重量％或约55重量％至约65重量％的量存在。

所述组合中的石墨可呈碎片、粉末、小板、小片等形式。在一个实施方案中，石墨呈直径为约50微米至约5,000微米、优选约100微米至约300微米的小片形式。石墨小片可以具有约1微米至约5微米的厚度。所述组合的密度为约0.01g/cm³至约0.05g/cm³、约0.01g/cm³至约0.04g/cm³、约0.01g/cm³至约0.03g/cm³，或约0.026g/cm³。所述组合可以通过本领域已知的任何合适的方法掺和石墨和微米或纳米大小的粘合剂来形成。合适方法的示例包括球磨混合、声学混合、带状掺和、垂直螺旋混合和V型掺和。

参考两步工艺，形成生压坯的压力可以为约500psi至约10ksi，温度可以为约20℃至约200℃。此阶段的减缩比(即，生压坯的体积相对于组合的体积)为约40％至约80％。生压坯的密度为约0.1g/cm³至约5g/cm³、约0.5g/cm³至约3g/cm³，或约0.5g/cm³至约2g/cm³。

生压坯可在比粘合剂的熔点高约10℃至约50℃或高约10℃至约30℃或高约10℃至约20℃的温度下加热。当温度较高时，粘合剂变得粘性较小且流动性较好，并且为了使粘合剂均匀分布在碳微结构之间的空隙中，可能需要较小的压力。然而，如果温度过高，则可能会对仪器产生不利效应。

可以根据预定的温度时间表或升温速率来施加温度。对加热方式没有特别限制。例示性加热方法包括直流(DC)加热、感应加热、微波加热和火花等离子烧结(SPS)。在一个实施方案中，加热通过DC加热进行。例如，包含石墨和微米或纳米大小粘合剂的组合可以被用电流充电，所述电流流过该组合，从而非常快地产生热。任选地，加热也可以在惰性气氛下(例如在氩或氮下)进行。在一个实施方案中，生压坯在空气存在下被加热。

加热可以在约500psi至约30,000psi或约1000psi至约5000psi的压力下进行。压力可以是超大气压力或低于大气压力。不希望受理论的束缚，据信当向组合施加超大气压力时，微米或纳米大小的粘合剂通过渗浸被迫入碳微结构之间的空隙中。当向组合施加低于大气压力时，微米或纳米大小的粘合剂也可以被毛细力迫入碳微结构之间的空隙中。

在一个实施方案中，用于形成碳复合物的期望压力不是全部一次性施加的。装载生压坯后，首先在室温或低温下向组合物施加低压，以封闭组合物中的大孔。否则，熔化的粘合剂可能流到模具表面。一旦温度达到预定的最高温度，便可以施加制备碳复合物所需的期望压力。温度和压力可以在预定的最高温度和预定的最高压力下保持约5分钟至约120分钟。在一个实施方案中，预定的最高温度比粘合剂的熔点高约10℃至约50℃。

这一阶段的减缩比(即碳复合物的体积相对于生压坯的体积)为约10％至约70％或约20％至约40％。碳复合物的密度可以通过控制压缩程度来改变。碳复合物具有约0.5g/cm³至约10g/cm³、约1g/cm³至约8g/cm³、约1g/cm³至约6g/cm³、约2g/cm³至约5g/cm³、约3g/cm³至约5g/cm³或约2g/cm³至约4g/cm³的密度。

在另一个实施方案中，碳复合物可以直接由石墨和粘合剂的组合制成，而不需要制备生压坯。压制和加热可以同时进行。合适的压力和温度可以与本文关于两步工艺的第二步所讨论的相同。

热压制是一种同时施加温度和压力的工艺。它可用于一步工艺与两步工艺中以制备碳复合物。

碳复合物可以通过一步或两步工艺在模具中制备。可以对所获得的碳复合物进行进一步机械加工或成形以形成棒、块、管状、圆柱形坯段或圆环。机械加工包括使用例如铣床、锯、车床、刨槽机、放电加工机等进行切割、锯切、烧蚀、铣削、平面切削、车床加工、钻孔等。或者，碳复合物可以通过选择具有期望形状的模具直接模制成有用的形状。

薄片材料(诸如网板、纸、条板、条带、箔、垫等)也可以通过热轧制成。在一个实施方案中，通过热轧制成的碳复合物薄片可以被进一步加热，以允许粘合剂有效地将碳微结构粘结在一起。

碳复合物团粒可以通过挤出来制备。例如，可以首先将石墨和微米或纳米大小的粘合剂的组合装载于容器中。然后通过活塞将组合推入挤出机中。挤出温度可以比粘合剂的熔点高约10℃至约50℃。在一个实施方案中，从挤出物中获得线，可以对所述线进行切割以形成团粒。在另一个实施方案中，从挤出机中直接获得团粒。任选地，可以将后处理工艺施加至团粒。例如，可以在高于粘合剂的熔化温度的炉中加热团粒，使得在挤出期间如果碳微结构尚未粘结或没有充分粘结，则粘合剂可以将碳微结构粘结在一起。

可以通过经由剪切力(切割力)碾磨碳复合物(例如固体片)来制备碳复合物粉末。应注意，碳复合物不应被粉碎。否则，碳微结构内的空隙可能被破坏，从而碳复合物失去弹性。

碳复合物具有许多有利的性质，并且可用于多种应用。在一个特别有利的特征中，通过形成碳复合物，耐酸性和机械强度都得到改善。

为了说明碳复合物的改善性质，通过在约350℃的温度下压缩含有约40重量％的膨胀石墨和约60重量％的具有小于20微米粒径的聚四氟乙烯粉末的组合物来制备样品。耐酸性和无侧限抗压测试结果如图2和图3所示。

碳复合物在高温下具有极佳耐酸性质。图2比较了在150℃的温度和150psi的压力下暴露于50体积％硝酸达7天之前和之后的碳复合物。如图2所示，测试后碳复合物样品没有变化。

本文公开的碳复合物可以对各种类型的50体积％或更高的酸浓度下的酸具有耐化学性。例示性酸包括硫酸、硝酸、盐酸、乙酸，或包含前述酸中的至少一种的组合。碳复合物可以在高达约500℉、特别是高达约300℉、更特别是约200℉的操作温度范围内具有高耐酸性。碳复合物可以在约50psi至约5000psi的压力或约100psi至约3000psi的压力下具有高耐酸性。在一个实施方案中，当暴露于硫酸、硝酸、盐酸、乙酸，或包含前述酸中的至少一种的组合时，碳复合物或其制品可以在约68℉至约500℉的温度和约100psi至约3000psi的压力下连续使用超过10天、超过20天或超过30天，其中所述酸处于50体积％或更高的酸浓度。如本文所用，“连续耐受”或“连续”是指基于碳复合物或含碳复合物制品的总重量，小于约10重量％、小于约5重量％、小于约2重量％或小于约1重量％的碳复合物或含碳复合物制品被热裂解、热降解和/或热分解。

除了改善的耐酸性以外，碳复合物还可以具有极佳的机械强度。图3示出例示性的根据本公开的碳复合物样品可以具有约900psi的无侧限抗压强度。

碳复合物可用于制备各种应用所用的制品，包括但不限于电子、原子能、热金属加工、涂料、航空航天、汽车、石油和天然气以及海洋应用。碳复合物可用于形成制品的全部或一部分。因此，提供了包含碳复合物的制品。有利的是，所述制品是密封元件。

说明性密封元件包括密封件，诸如静态密封件或动态密封件；密封座；封隔器密封件，诸如可收回固井封隔器、抛光孔座封隔器、缆线封隔器；填塞器；接合垫片；垫圈；桥塞；填料，诸如泵填料、阀填料等。不同类型的密封元件之间可以有重叠。静态密封件是指两个稳定且不可移动部件之间的密封件，并且包括C形环、E形环、O形环、U形环、T形环、L形环、矩形环、方形环、x形截面环等。动态密封件没有特别限制，并且包括一对相对可移动的构件之间的任何密封件。垫圈是一种机械密封件，其填充两个或更多个配合表面之间的空间。例示性垫圈包括承受压力和热的高性能垫圈，例如，汽车的头部垫圈和排气垫圈以及炼油厂的法兰垫圈。密封元件具有极佳的弹性性质。因此，它们可以填充待密封表面的间隙和缺陷，从而提供液密密封或气密密封。密封元件还可以具有高耐热性和耐用性，并且可以在宽的温度范围内使用。

制品可以是井下元件。说明性制品包括密封件、高压珠状压裂筛网塞、筛网基管塞、用于单流阀(balls and seats)的涂层、压缩填料元件、可膨胀填料元件、O形环、粘结密封件、子弹形密封件、地下安全阀密封件、地下安全阀挡板密封件、动态密封件、V形环、背托环、钻头密封件、衬管端口塞、大气阀瓣、大气室阀瓣、碎片阻挡件、stim衬管塞钻(drill instim liner plug)、流入控制装置塞、挡板、底座、球座、直连阀瓣、钻入型线性阀瓣、气举阀塞、流体滤失控制挡板、电动潜水泵密封件、剪切塞、挡板阀、气举阀和套管。

碳复合物具有高耐热性，且操作温度范围为约-65℉直至约1200℉。因此，诸如填塞器的井下制品可用于从环境温度大于750℉或大于1000℉的地下位置生产烃。

井下制品也可用于对井孔进行隔离或完井。所述方法包括在井孔中部署包含一个或多个井下制品的设备。例如，所述制品可以是适于填充钻孔内围绕一个或多个生产管的位置的环形孔道的类型。如本文所用，术语“生产管”被定义为包括例如用于完井的任何种类的管，例如但不限于生产配管、生产护套、中间护套和烃通过其流向地面的装置。在非限制性实施方案中，此类制品的例子包括用于阻挡非目标生产区或水层的环形隔离器等。

制品可以通过选择具有期望形状的模具，在与本文关于碳复合物所述相同的条件下，通过一步或两步工艺，由含有碳(诸如石墨)和粘合剂的组合物直接制备。或者，所述制品通过成形或机械加工或它们的组合而由碳复合物形成。成型包括模制、挤出、浇注和层压。机械加工包括使用例如铣床、锯、车床、刨槽机、放电加工机等进行切割、锯切、烧蚀、铣削、平面切削、车床加工、钻孔等。用于制备制品的碳复合物的形式没有特别限制，并且包括例如粉末、团粒、薄片、棒、块、管、圆柱形坯段、圆环等。

下面阐述本公开的各个实施方案。

实施方案1.一种包含碳复合物的制品，所述碳复合物含有碳微结构，在所述碳微结构之间具有间隙空间；和粘合剂，所述粘合剂设置在所述间隙空间的至少一些中；其中所述碳微结构包含在所述碳微结构内的未填充空隙；并且所述粘合剂包含以下的一种或多种：聚四氟乙烯；聚氟乙烯；聚偏二氟乙烯；聚三氟氯乙烯；全氟烷氧基烷烃；氟化乙烯丙烯；乙烯四氟乙烯；乙烯三氟氯乙烯；四氟乙烯和丙烯的过氧化物固化共聚物；氟碳橡胶；全氟碳橡胶；或全氟聚醚。

实施方案2.如任何先前实施方案所述的制品，其中基于所述碳复合物的总重量，所述粘合剂以约40重量％至约80重量％的量存在。

实施方案3.如任何先前实施方案所述的制品，其中所述粘合剂形成机械锁定所述碳微结构的结合相。

实施方案4.如任何先前实施方案所述的制品，其中所述结合相不含颗粒。

实施方案5.如任何先前实施方案所述的制品，其中所述碳微结构包含膨胀石墨的微结构。

实施方案6.如任何先前实施方案所述的制品，其中所述粘合剂包含聚四氟乙烯。

实施方案7.如任何先前实施方案所述的制品，其中当暴露于包含至少50体积％的以下酸中的一种或多种时：硫酸、硝酸、盐酸或乙酸，当在约68℉至约500℉的温度和约50psi至约5,000psi的压力下连续使用超过10天时，少于10重量％的所述碳复合物被热裂解、热降解或热分解。

实施方案8.如任何先前实施方案所述的制品，其中所述制品是密封元件。

实施方案9.如任何先前实施方案所述的制品，其中所述密封元件是密封件；密封座；密封组件；封隔器密封件；填塞器；接合垫片；垫圈；桥塞；或填料。

实施方案10.如任何先前实施方案所述的制品，其中所述密封件是静态密封件；动态密封件；可收回固井封隔器；抛光孔座封隔器；缆线封隔器；头部垫圈、排气垫圈、法兰垫圈；阀填料；或泵填料。

实施方案11.如任何先前实施方案所述的制品，其中所述制品是井下元件，所述井下元件包括密封件；高压珠状压裂筛网塞；筛网基管塞；用于单流阀的涂层；压缩填料元件；可膨胀填料元件；O形环；粘结密封件；子弹形密封件；地下安全阀密封件；地下安全阀挡板密封件；动态密封件；V形环；背托环；钻头密封件；衬管端口塞；大气阀瓣；大气室阀瓣；碎片阻挡件；stim衬管塞钻；流入控制装置塞；挡板；底座；球座；直连阀瓣；钻入型线性阀瓣；气举阀塞；流体滤失控制挡板；电动潜水泵密封件；剪切塞；挡板阀；气举阀；或套管。

实施方案12.一种形成包含碳复合物的制品的方法，所述方法包括：在比粘合剂的熔点高约10℃至约50℃的温度和约500psi至约30,000psi的压力下压缩含有碳和所述粘合剂的组合物以形成所述制品；所述制品包含碳复合物，所述碳复合物包括碳微结构，在所述碳微结构之间具有间隙空间；和粘合剂，所述粘合剂设置在所述间隙空间的至少一些中；其中所述碳微结构包含在所述碳微结构内的未填充空隙；并且所述粘合剂包含以下的一种或多种：聚四氟乙烯；聚氟乙烯；聚偏二氟乙烯；聚三氟氯乙烯；全氟烷氧基烷烃；氟化乙烯丙烯；乙烯四氟乙烯；乙烯三氟氯乙烯；四氟乙烯和丙烯的过氧化物固化共聚物；氟碳橡胶；全氟碳橡胶；或全氟聚醚。

实施方案13.如任何先前实施方案所述的方法，其中基于所述碳复合物的总重量，所述粘合剂以约40重量％至约80重量％的量存在。

实施方案14.如任何先前实施方案所述的方法，其中所述粘合剂在压缩期间变成液体。

实施方案15.一种从地下位置生产烃的方法，所述方法包括使用包含碳复合物的制品中的一种或多种，所述碳复合物包含碳微结构，在所述碳微结构之间具有间隙空间；和粘合剂，所述粘合剂设置在所述间隙空间的至少一些中；其中所述碳微结构包含在所述碳微结构内的未填充空隙；并且所述粘合剂包含以下的一种或多种：聚四氟乙烯；聚氟乙烯；聚偏二氟乙烯；聚三氟氯乙烯；全氟烷氧基烷烃；氟化乙烯丙烯；乙烯四氟乙烯；乙烯三氟氯乙烯；四氟乙烯和丙烯的过氧化物固化共聚物；氟碳橡胶；全氟碳橡胶；或全氟聚醚。

实施方案16.如任何先前实施方案所述的方法，其中所述制品是填塞器。

实施方案17.如任何先前实施方案所述的方法，其中使所述制品在大于150℉的温度下暴露于流体，所述流体包含硫酸、硝酸、盐酸、乙酸，或包含前述酸中的至少一种的组合。

实施方案18.如任何先前实施方案所述的方法，其中基于所述流体的总体积，所述流体含有大于50体积％的硫酸、硝酸、盐酸、乙酸或包含前述酸中的至少一种的组合。

实施方案19.一种对井孔进行隔离或完井的方法，包括在所述井孔内部署包含制品的设备，使所述制品在大于150℉的温度下暴露于流体，所述流体含有硫酸、硝酸、盐酸、乙酸，或包含上述酸中的至少一种的组合，并且包含碳复合物，所述碳复合物含有碳微结构，在所述碳微结构之间具有间隙空间；和粘合剂，所述粘合剂设置在所述间隙空间的至少一些中；其中所述碳微结构包含在所述碳微结构内的未填充空隙；并且所述粘合剂包含以下的一种或多种：聚四氟乙烯；聚氟乙烯；聚偏二氟乙烯；聚三氟氯乙烯；全氟烷氧基烷烃；氟化乙烯丙烯；乙烯四氟乙烯；乙烯三氟氯乙烯；四氟乙烯和丙烯的过氧化物固化共聚物；氟碳橡胶；全氟碳橡胶；或全氟聚醚。

实施方案20.如任何先前实施方案所述的方法，其中基于所述流体的总体积，所述流体含有大于50体积％的硫酸、硝酸、盐酸、乙酸，或包含前述酸中的至少一种的组合。

实施方案21.如任何先前实施方案所述的方法，其中所述制品在大于150℉的环境温度下连续耐受热裂解、热降解或热分解中的一种或多种达超过30天。

本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以彼此独立组合。如本文所用，“组合”包括掺合物、混合物、合金、反应产物等。所有参考文献均以引用方式并入本文中。

在描述本发明的上下文中(特别是在以下权利要求的上下文中)，除非本文中另有指示或者与上下文明显矛盾，否则术语“一(a/an)”和“所述”以及类似的指示物的使用应被解释为涵盖单数和复数。“或”意指“和/或”。与数量结合使用的修饰语“约”包括所述值，并具有上下文规定的含义(例如，它包括与特定数量的测量相关联的误差程度)。如本文所用，颗粒的大小或平均大小是指颗粒的最大尺寸，并且可以通过高分辨率电子或原子力显微镜技术来确定。“平均大小”意指“数均大小”。