钢管内壁沉积的类金刚石膜层的耐腐蚀性能

类金刚石碳(DLC)涂层具有高耐磨性、摩擦系数极低、耐腐蚀性高的优良性能。由于这些优良的性能，DLC涂层在石油天然气、半导体、医疗和汽车等行业中引起了广泛的关注。

在石油和天然气行业，DLC涂层尤其能改善管道内表面，管道接头、钻井装置和钻孔等部件的摩擦学和腐蚀性能。

1.膜层截面图

图1显示了DLC涂层的扫描电镜截面。在图像中最亮的区域是钢基底，然后是硅前驱沉积的区域和最暗的烃前驱沉积的区域，而中间亮度区域是硅和烃前驱混合沉积的区域。

图1：40微米膜层扫描电镜截面

2.膜层耐腐蚀性能测试

在室温、70C和15%盐酸条件下和10%氯化钠溶液中暴露24小时，检测膜层膜层耐腐蚀性。图2(A和B)显示了样品在盐酸和盐水溶液后的光学显微图，显示DLC-Si涂层为基底提供了良好的保护。这是因为DLC具有很好地化学惰性，只要涂层没有缺陷，它就可以作为基底和腐蚀环境之间的物理屏障。

图2(A和B)：样品在盐酸和盐水溶液后的光学显微图

另一种腐蚀试验是根据NACE TM0185标准进行的酸化高压釜。这是一个在高压下进行的三相测试（水相-蒸馏水，有机相-二甲苯，气相-1%硫化氢，85%二氧化碳，14%甲烷）。图3显示了在管道入口、中间和出口试样的测试结果。可以注意到涂层通过了NACE标准试验，没有发生损坏或起泡。

图3：在管道入口、中间和出口试样图片

小结

实验结果显示DLC涂层为管道基体提供了良好的耐腐蚀保护，DLC涂层技术在油气等行业的应用，有望改善泵桶、井下工具、管道、钻井夹具等部件的腐蚀性能。