鋼管內(nèi)壁沉積的類金剛石膜層的耐腐蝕性能

類金剛石碳(DLC)涂層具有高耐磨性、摩擦系數(shù)極低、耐腐蝕性高的優(yōu)良性能。由于這些優(yōu)良的性能，DLC涂層在石油天然氣、半導(dǎo)體、醫(yī)療和汽車等行業(yè)中引起了廣泛的關(guān)注。

在石油和天然氣行業(yè)，DLC涂層尤其能改善管道內(nèi)表面，管道接頭、鉆井裝置和鉆孔等部件的摩擦學(xué)和腐蝕性能。

1.膜層截面圖

圖1顯示了DLC涂層的掃描電鏡截面。在圖像中最亮的區(qū)域是鋼基底，然后是硅前驅(qū)沉積的區(qū)域和最暗的烴前驅(qū)沉積的區(qū)域，而中間亮度區(qū)域是硅和烴前驅(qū)混合沉積的區(qū)域。

圖1：40微米膜層掃描電鏡截面

2.膜層耐腐蝕性能測試

在室溫、70C和15%鹽酸條件下和10%氯化鈉溶液中暴露24小時，檢測膜層膜層耐腐蝕性。圖2(A和B)顯示了樣品在鹽酸和鹽水溶液后的光學(xué)顯微圖，顯示DLC-Si涂層為基底提供了良好的保護(hù)。這是因為DLC具有很好地化學(xué)惰性，只要涂層沒有缺陷，它就可以作為基底和腐蝕環(huán)境之間的物理屏障。

圖2(A和B)：樣品在鹽酸和鹽水溶液后的光學(xué)顯微圖

另一種腐蝕試驗是根據(jù)NACE TM0185標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的酸化高壓釜。這是一個在高壓下進(jìn)行的三相測試（水相-蒸餾水，有機(jī)相-二甲苯，氣相-1%硫化氫，85%二氧化碳，14%甲烷）。圖3顯示了在管道入口、中間和出口試樣的測試結(jié)果?？梢宰⒁獾酵繉油ㄟ^了NACE標(biāo)準(zhǔn)試驗，沒有發(fā)生損壞或起泡。

圖3：在管道入口、中間和出口試樣圖片

小結(jié)

實驗結(jié)果顯示DLC涂層為管道基體提供了良好的耐腐蝕保護(hù)，DLC涂層技術(shù)在油氣等行業(yè)的應(yīng)用，有望改善泵桶、井下工具、管道、鉆井夾具等部件的腐蝕性能。