兰州化物所管道内壁超厚类金刚石薄膜制备技术取得突破
中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室王立平研究员和薛群基院士带领的团队在管道内壁超厚类金刚石薄膜制备技术方面取得突破。
具有优异润滑与防护特性的类金刚石薄膜(DLC)在工程部件具有广泛的应用，然而传统的气相沉积技术如物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积，仅限于镀制部件的外表面以及直径大且长度短(长径比小)的内表面。兰州化物所研究人员开发了空心阴极增强化学气相沉积技术，该技术突破了管道内壁高速沉积超厚DLC薄膜的制备技术，薄膜的沉积速率可达100nm~500nm/min，可在长径比达20的管道内表面均匀沉积，适用于直径10mm~300mm的管道内壁处理，并通过多元/多界面和梯度多层等多尺度耦合结构设计制备出厚度达51μm的超厚DLC薄膜，这种超厚碳基薄膜表现出优异的减摩耐磨和在各种流体介质中良好的耐腐蚀防护特性。研究人员进一步利用有限元静态和动态力学分析，通过建立内应力分布以及裂纹和变形等行为模拟，实现了薄膜耦合损伤过程中的计算模拟与实验结果关联研究，并最终从内因(材料微观结构)和外因(环境因素、摩擦工况)提出了影响该类薄膜的延寿机制，相关的工作发表在近期出版的ACS Applied Materials & Interfaces(2013,5,5015-5024)上。该技术可望用于工业管道、阀门、泵或者管路运送腐蚀性物质的领域，如石油化学工业等领域，并取得相关的专利授权，专利号ZL201110012884.9。
管道内壁表面超厚类金刚石薄膜
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