一种高强钢表面复合阻氢涂层及制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强钢表面复合阻氢涂层及制备方法。属于金属材料表面改性领域，所述高强钢的硬度为HV300‑HV600，抗拉强度为900‑1200MPa，热膨胀系数最高可以为(8‑20)×10‑6/K，弹性模量介于100‑200GPa；所述复合阻氢涂层由过渡层和阻氢层组成，所述过渡层由Al、Cr、Zr三种元素组成，且每种元素的摩尔比不小于30％，所述阻氢层由Al、Cr、Zr氧化物和部分未氧化金属组成；所述过渡层和阻氢层为非晶结构。该涂层利用Al、Cr、Zr三种元素与氢的结合能差异，构建出具有曲折氢扩散路径和高氢扩散势垒的材料体系。通过磁控溅射技术，可以在高强钢表面制备出具有非晶结构的(AlCrZr)O涂层，实现对氢原子的有效阻挡和捕获，显著提高材料的抗氢脆性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料表面改性领域，特别涉及一种高强钢表面复合阻氢涂层及制备方法。

技术介绍

1、随着全球能源结构的转型，氢能源作为一种清洁、高效的能源形式，其开发与应用正受到越来越多的关注。在氢能源的储存、运输和应用过程中，金属材料作为关键的结构材料，其安全性和可靠性至关重要。然而，金属材料在氢环境中的氢脆现象，即氢原子渗透进入金属晶格并导致材料脆化，已成为制约其在氢能源领域广泛应用的主要障碍。

2、氢脆现象会导致金属材料的塑性降低和断裂韧性下降，严重时甚至引起灾难性的失效。特别是在高强钢材料中，由于其在涉氢环境下的广泛应用，如氢燃料汽车的储氢罐、加氢站的压力容器等，氢脆问题尤为突出。传统的解决策略，如材料合金化和微观结构优化，虽然在一定程度上能够提高材料的抗氢脆性能，但往往难以满足日益严苛的应用要求。

3、近年来，表面涂层技术作为一种有效的材料改性手段，受到了研究者们的高度关注。通过在金属材料表面施加阻氢涂层，可以有效降低氢的渗透率，从而减缓或阻止氢脆现象的发生。阻氢涂层通过形成一道物理屏障，延长氢原子在材料中的扩散路径，增加扩本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强钢表面复合阻氢涂层，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的复合阻氢涂层，其特征在于，

3.一种如权利要求1或2所述的复合阻氢涂层的制备方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的...

【技术特征摘要】

1.一种高强钢表面复合阻氢涂层，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的复合阻氢涂层，其特征在于，

3.一种如权利要求1或2所述的复合阻氢涂层的制备方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂晏齐，石荣建，王进修，杜智煜，阳莎妮，高克玮，庞晓露，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：