中科院蘭州化物所管道內壁超厚類金剛石薄膜制備技術取得突破

中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室王立平研究員和薛群基院士帶領的團隊在管道內壁超厚類金剛石薄膜制備技術方面取得突破。

　　具有優(yōu)異潤滑與防護特性的類金剛石薄膜（DLC）在工程部件具有廣泛的應用，然而傳統(tǒng)的氣相沉積技術如物理氣相沉積、化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積，僅限于鍍制部件的外表面以及直徑大且長度短（長徑比小）的內表面。蘭州化物所研究人員開發(fā)了空心陰極增強化學氣相沉積技術，該技術突破了管道內壁高速沉積超厚DLC薄膜的制備技術，薄膜的沉積速率可達100nm~500nm/min，可在長徑比達20的管道內表面均勻沉積，適用于直徑10mm~300mm的管道內壁處理，并通過多元/多界面和梯度多層等多尺度耦合結構設計制備出厚度達51μm的超厚DLC薄膜，這種超厚碳基薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異的減摩耐磨和在各種流體介質中良好的耐腐蝕防護特性。研究人員進一步利用有限元靜態(tài)和動態(tài)力學分析，通過建立內應力分布以及裂紋和變形等行為模擬，實現(xiàn)了薄膜耦合損傷過程中的計算模擬與實驗結果關聯(lián)研究，并最終從內因（材料微觀結構）和外因（環(huán)境因素、摩擦工況）提出了影響該類薄膜的延壽機制，相關的工作發(fā)表在近期出版的ACS Applied Materials & Interfaces(2013,5,5015-5024)上。該技術可望用于工業(yè)管道、閥門、泵或者管路運送腐蝕性物質的領域，如石油化學工業(yè)等領域，并取得相關的專利授權，專利號ZL201110012884.9。

發(fā)布：2007-07-10 11:41 編輯：泛普軟件 · xiaona [打印此頁] [關閉]

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