【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属管道防腐材料领域，尤其涉及一种金属管道内壁防腐蚀复合涂层及制备方法。
技术介绍
1、金属管道是油气田常用的油气开采与输送的载体。随着油气田开采与输送工况环境的日益恶劣，金属管道在腐蚀介质作用下容易导致腐蚀与冲蚀，进而导致金属管道穿孔、开裂甚至失效，严重威胁油气田生产安全。如何有效解决油气田金属管道腐蚀问题，是目前油气田生产所面临的巨大挑战。
2、表面防护涂层是解决油气田金属管道腐蚀问题的有效方式。通过在金属管道内壁制备涂层来隔离和阻止腐蚀介质的对金属管道的腐蚀破坏，从而降低管道发生腐蚀、点蚀、穿孔以及失效的可能性，保障油气田生产安全。现有的表面防护涂层主要有环氧类防腐蚀涂料、ni-w类金属镀层等。相应的制备技术主要为喷涂法、化学镀、电镀法、气相沉积法等技术。然而，由于环氧类防腐涂料、ni-w类金属镀层存在硬度低、孔隙率高、结合力弱、耐腐蚀性不达标等一系列问题，导致所制备涂层耐腐蚀性能不佳，进而金属管道腐蚀与冲蚀现象依然严重。基于此产生了本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供金属管道内壁防腐蚀复合涂层方法及制备方法，以解决现有金属管道内壁防护涂层硬度低、结合力弱、防腐蚀性能差的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种金属管道内壁防腐蚀复合涂层，所述复合涂层包括，si界面层、纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层、微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层和纳米a-c:h层；所述金属管道内壁、所述si界面层、所述纳米富硅贫氮(
3、可选的，所述复合涂层的厚度为0.6-2.5μm。
4、可选的，所述si界面层的厚度为4-12nm。
5、可选的，所述纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层的厚度为80-150nm。
6、可选的，所述纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层中硅元素含量5-15％，氮元素含量2-5％。
7、可选的，所述微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层厚度为0.8-1.5μm。
8、可选的，所述微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层中硅元素含量2-6％，氮元素含量5-10％。
9、可选的，所述纳米a-c:h层层的厚度为0.5-1.5μm。
10、本专利技术还提供一种金属管道内壁防腐蚀复合涂层的制备方法，包括：对所述金属管道内壁进行预处理，获得处理后的金属管道内壁；根据所述处理后的金属管道内壁、si界面层、纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层、微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层和纳米a-c:h层，形成所述金属管道内壁防腐蚀复合涂层；其中，所述金属管道内壁、所述si界面层、所述纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层、所述微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层和所述纳米a-c:h层依次连接。
11、可选的，获得所述si界面层，包括：通过等离子体浸渗法，在所述处理后的金属管道内壁进行si元素离子浸渗，形成所述si界面层。
12、可选的，获得所述纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层，包括：根据空心阴极等离子体气相沉积法，在所述si界面层表面进行等离子体增强化学气相沉积，形成所述纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层。
13、可选的，获得所述微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层，包括：根据空心阴极等离子体气相沉积法，在所述纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层表面进行等离子体增强化学气相沉积，形成所述微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层。
14、可选的，获得所述纳米a-c:h层，包括：根据空心阴极等离子体气相沉积法，在所述微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层表面进行等离子体增强化学气相沉积，形成所述纳米a-c:h层。
15、本专利技术的技术效果和优点：
16、本专利技术提供一种金属管道内壁防腐蚀复合涂层及制备方法，所述复合涂层包括，si界面层、纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层、微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层和纳米a-c:h层；所述金属管道内壁、所述si界面层、所述纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层、所述微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层和所述纳米a-c:h层依次连接。本专利技术所述金属管道内壁防腐蚀复合涂层结构中由内到位依次由si界面层、纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层、微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层和纳米a-c:h层组成，可以显著增强金属管道内壁的防腐蚀性能，且空心阴极等离子体增强化学气相沉积法所制备涂层致密度高、缺陷少，涂层结构可设计性强，涂层与金属管道基体间结合力强，从而显著提高金属管道的防腐蚀性能。
17、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种金属管道内壁防腐蚀复合涂层，其特征在于，所述复合涂层包括，Si界面层、纳米富硅贫氮(Six,Ny)-DLC层、微米贫硅富氮(Siy,Nx)-DLC层和纳米a-C:H层；
2.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层的厚度为0.6-2.5μm。
3.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述Si界面层的厚度为4-12nm。
4.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述纳米富硅贫氮(Six,Ny)-DLC层的厚度为80-150nm。
5.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述纳米富硅贫氮(Six,Ny)-DLC层中硅元素含量5-15％，氮元素含量2-5％。
6.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述微米贫硅富氮(Siy,Nx)-DLC层厚度为0.8-1.5μm。
7.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述微米贫硅富氮(Siy,Nx)-DLC层中硅元素含量2-6％，氮元素含量5-10％。
8.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述纳米a-C
9.一种金属管道内壁防腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，获得所述Si界面层，包括：
11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，获得所述纳米富硅贫氮(Six,Ny)-DLC层，包括：
12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，获得所述微米贫硅富氮(Siy,Nx)-DLC层，包括：
13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，获得所述纳米a-C:H层，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种金属管道内壁防腐蚀复合涂层，其特征在于，所述复合涂层包括，si界面层、纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层、微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层和纳米a-c:h层；
2.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层的厚度为0.6-2.5μm。
3.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述si界面层的厚度为4-12nm。
4.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层的厚度为80-150nm。
5.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述纳米富硅贫氮(six,ny)-dlc层中硅元素含量5-15％，氮元素含量2-5％。
6.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述微米贫硅富氮(siy,nx)-dlc层厚度为0.8-...
【专利技术属性】
技术研发人员：王少龙，付安庆，尹成先，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。