基于氢储运设备内表面的阻氢涂层及制备方法技术

一种基于氢储运设备内表面的阻氢涂层及制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤S10，将基体的表面进行逐级打磨抛光并清洗风干后，通过PIII&D沉积技术在基体的表面上注入与沉积催化金属离子，以得到从下往上依序层叠的沉积催化金属层和注入层；步骤S11，采用PECVD方法在注入层的表面原位生长出石墨烯涂层。本发明专利技术制备的石墨烯涂层与膜基之间结合力高，阻氢效果良好，能够更好地实现低温常压大面积制备，降低生产成本，且在工件内外表面都可以实现均匀沉积，适用于氢储运设备内表面石墨烯涂层的工业制备。

【技术实现步骤摘要】
基于氢储运设备内表面的阻氢涂层及制备方法
本专利技术涉及材料表面处理
，特别涉及一种基于氢储运设备内表面的阻氢涂层及制备方法。
技术介绍
氢能因其热值高、来源广、无污染、可再生等众多优点被誉为二十一世纪最具发展潜力的终极能源，储氢罐、输氢管道等氢用基础设施的建设成为各国重要的氢能源战略部署。然而这些氢储运设备长期在高压氢环境中服役，存在着材料氢脆问题所引发的氢气泄漏甚至爆炸的风险，是当前阻碍氢能源发展的重大障碍。通过在氢储运设备内表面覆盖一层涂层阻止高压氢气的渗透是一种有效的解决方法。近年来，石墨烯等二维材料在阻氢领域逐渐表现出巨大的应用潜力，六元环网状分布的电子云使其能够阻挡住H原子的隧穿过程，并将其吸附在表面达到阻氢的效果。制备石墨烯涂层的方法众多，包括机械剥落法、化学合成法、氧化石墨烯法、外延生长法、化学气相沉积法(CVD)等。对于大面积的石墨烯生产，CVD法是当前最有潜力用于工业规模生产的技术。然而，CVD法制备石墨烯涂层只能在Ni、Cu、Co等特殊的催化金属表面进行生长，且传统的CVD涂层制备往往需要大于1000本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于氢储运设备内表面的阻氢涂层，成形于基体的表面，其特征在于：包括成形于所述基体表面上的富含催化金属离子的沉积催化金属层，成形于所述沉积催化金属层表面上的富含C离子的渗C层，以及成形于所述渗C层表面上的石墨烯涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于氢储运设备内表面的阻氢涂层，成形于基体的表面，其特征在于：包括成形于所述基体表面上的富含催化金属离子的沉积催化金属层，成形于所述沉积催化金属层表面上的富含C离子的渗C层，以及成形于所述渗C层表面上的石墨烯涂层。


2.根据权利要求1所述的基于氢储运装备内表面的阻氢涂层，其特征在于，所述催化金属采用Ni或Co。


3.根据权利要求1所述的基于氢储运装备内表面的阻氢涂层，其特征在于，所述基体的材料采用不锈钢或管线钢制成。


4.一种根据权利要求1至3任意一项所述的基于氢储运装备内表面的阻氢涂层的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
步骤S10，将基体的表面进行逐级打磨抛光并清洗风干后，通过PIII&D沉积技术在基体的表面上注入与沉积催化金属离子，以得到从下往上依序层叠的沉积催化金属层和注入层；
步骤S11，采用PECVD方法在注入层的表面原位生长出石墨烯涂层。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S11具体包括：
在采用80sccmAr对腔室多次吹扫后，将腔室温度加热升高到650℃；
以流量比2sccm：80sccm：40sccm通入前驱体碳源/前驱体栽气/前驱体刻蚀气的混合气体，并使腔室压力维持在1000Pa；
开启射频电源持续30s～300s，以使活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖舒，吴昊，周池楼，陈国华，石科军，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44