耐微生物腐蚀TiN/Ti陶瓷金属复合涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐微生物腐蚀TiN/Ti陶瓷金属复合涂层的制备方法，包括：一、采用碳热还原法制备TiN颗粒；二、将TC4钛合金粉末和TiN颗粒混合均匀，得到喷涂粉末；三、将喷涂粉末烘干后采用等离子体喷涂工艺喷涂于管线钢表面，得到耐微生物腐蚀的TiN/Ti陶瓷金属复合涂层。本发明专利技术制备的陶瓷金属复合涂层具有极优良的耐微生物腐蚀性能，用于长输管道管线钢的微生物腐蚀工作环境，涂层材料显示出优异的耐微生物腐蚀性能，能够满足长输管道管线钢工作环境的要求，有效的解决长输管道管线钢微生物腐蚀的问题，在长输管道防护领域有着良好的应用前景。

Preparation of tin / Ti ceramic metal composite coating resistant to microbial corrosion

【技术实现步骤摘要】
耐微生物腐蚀TiN/Ti陶瓷金属复合涂层的制备方法
本专利技术属于陶瓷金属复合涂层制备
，具体涉及一种耐微生物腐蚀TiN/Ti陶瓷金属复合涂层的制备方法。
技术介绍
近年来，我国石油及能源工业得到快速发展，埋地管线的建设得到平稳增长。长输管线由于绝大部分铺设在土壤环境中，因此，微生物腐蚀对管线钢的安全与使用寿命有较大影响。微生物腐蚀是指生物生命活动直接或间接地促进了腐蚀过程中所引起的管线钢失效作用。在土壤、机械、油田和海水等各个工作环境的设备中都有发现。微生物腐蚀总是伴随电化学腐蚀同时进行，引起金属材料腐蚀的微生物一般为细菌和真菌，同时也有原生物及藻类等。微生物对金属材料的腐蚀过程主要是通过使电极电位和浓差电位发生变化而参与腐蚀作用。特别是针对长输油气管道管线钢，大多数管道外表面的剥离涂层下都存在微生物腐蚀，微生物代谢活动极大的改变服役状态下管道外表面的环境特性，导致管线钢发生严重的点蚀，同时微生物腐蚀也是导致管线钢发生应力腐蚀开裂的重要因素之一，应力腐蚀开裂的起始裂纹大部分产生于金属点蚀坑的底部。因此，微生物腐蚀失效问题成为管线钢研制、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐微生物腐蚀TiN/Ti陶瓷金属复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、采用碳热还原法制备TiN颗粒，所述TiN颗粒中TiN的质量百分含量不小于98％，TiN颗粒的平均粒径不大于5μm；/n步骤二、将TC4钛合金粉末和步骤一中制备的TiN颗粒混合均匀，得到喷涂粉末；所述喷涂粉末中TC4钛合金粉末的质量百分含量为80％～95％，余量为TiN颗粒；所述TC4钛合金粉末的平均粒径不大于60μm；/n步骤三、将步骤二中所述喷涂粉末烘干，然后采用等离子体喷涂工艺将烘干后的喷涂粉末喷涂于管线钢表面，得到耐微生物腐蚀的TiN/Ti陶瓷金属复合涂层；所述等离子体喷涂工艺的工艺条件为：...

【技术特征摘要】
1.一种耐微生物腐蚀TiN/Ti陶瓷金属复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、采用碳热还原法制备TiN颗粒，所述TiN颗粒中TiN的质量百分含量不小于98％，TiN颗粒的平均粒径不大于5μm；
步骤二、将TC4钛合金粉末和步骤一中制备的TiN颗粒混合均匀，得到喷涂粉末；所述喷涂粉末中TC4钛合金粉末的质量百分含量为80％～95％，余量为TiN颗粒；所述TC4钛合金粉末的平均粒径不大于60μm；
步骤三、将步骤二中所述喷涂粉末烘干，然后采用等离子体喷涂工艺将烘干后的喷涂粉末喷涂于管线钢表面，得到耐微生物腐蚀的TiN/Ti陶瓷金属复合涂层；所述等离子体喷涂工艺的工艺条件为：电弧电压为100V～150V，电弧电流为600A～900A，氮气流量为20L/min～30L/min，氮气压力为1.0MPa～1.5MPa，氢气流量为10L/min～15L/min，氮气压力为0.5MPa～1.0MPa，喷枪移动速度为10mm/s～30mm/s，喷涂距离为120mm～150mm。


2.根据权利要求1所述的耐微生物腐蚀TiN/Ti陶瓷金属复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤一中所述碳热还原法制备TiN颗粒包括：将二氧化钛和炭黑置于湿式球磨机中进行湿法球磨，然后将湿法球磨后的物料干燥后置于气氛炉中，在流动氮气气氛下以10℃/min～15℃/min的升温速率升温至1500℃，保温4h，得到TiN颗粒；所述二氧化钛和炭黑的质量比为69:21。


3.根据权利要求2所述的耐微生物腐蚀TiN/Ti陶瓷金属复合涂层的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛的质量纯度不小于98％，二氧化钛的平均粒径不大于5μm；所述炭黑的碳含...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，鲁元，孙福洋，张真，陈梦诗，
申请(专利权)人：西安特种设备检验检测院，
类型：发明
国别省市：陕西;61