[發(fā)明專利]一種含有納米Y2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210704734.2
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN115110125A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張秋利;馮藝;趙潤婕;李京京;陳倩;劉青秀;廖文治
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C25D3/02
• 分類號: C25D3/02;C25D3/12;C25D5/00;C25D5/36;C25D21/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開了一種含有納米Y₂O₃顆粒耐腐蝕超疏水復(fù)合材料及其制備方法，制備包括如下過程：以X100鋼基體為陰極、以純鎳板為陽極，以Ni?Co?Y₂O₃電沉積溶液進行電沉積，在鋼基體表面得到具有乳突狀突起的Ni?Co?Y₂O₃納米復(fù)合鍍層；再使用低表面能修飾法使所述Ni?Co?Y₂O₃納米復(fù)合鍍層具有超疏水性，最后進行干燥處理，得到所述含有納米Y₂O₃顆粒耐腐蝕超疏水復(fù)合材料。本發(fā)明能顯著提高Ni?Co鍍層的防腐性能，具有較高的疏水性，所得鍍層表面具有微納米乳突狀突起結(jié)構(gòu)。當腐蝕性介質(zhì)與其接觸時，表面超疏水膜與納米復(fù)合鍍層的雙重保護，阻礙腐蝕性離子浸入鍍層內(nèi)部，進而提高鍍層的耐蝕性，為制備的新型復(fù)合鍍層在土壤腐蝕環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用提供了新的思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬表面處理及改性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含有納米Y₂O₃顆粒耐腐蝕超疏水復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

管道運輸是目前油氣工業(yè)中的主要運輸方式。在油氣開發(fā)運輸過程中，管線鋼長期服役在不同的土壤介質(zhì)中，如酸性土壤、鹽堿土等，土壤環(huán)境中含有大量的水性混合物，管線鋼表面能較大使得水滴極易在其表面鋪展，增大了水(或腐蝕性物質(zhì))與其表面的接觸面積，從而增加了腐蝕的發(fā)生。土壤腐蝕成為威脅油氣安全運行、導(dǎo)致管道腐蝕穿孔的主要原因。鎳鈷(Ni-Co)合金涂層具有較高的耐蝕性能、硬度及良好的耐磨性，已成為表面鍍層的主流材料，但仍不能滿足現(xiàn)有苛刻的土壤腐蝕環(huán)境。

超疏水表面是指水接觸角大于150°，滾動角小于10°。一般情況下，超疏水表面可以通過微納米結(jié)構(gòu)和低表面能材料的表面修飾相結(jié)合來實現(xiàn)。低表面能材料常常需要氟硅烷等來降低表面能，但這些物質(zhì)價格昂貴，同時污染環(huán)境，對人體危害較大，如何不使用含氟材料制備超疏水Ni-Co合金鍍層是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的Ni-Co合金鍍層在苛刻的工況下仍不能滿足現(xiàn)代化的需求這一問題，提供一種含有納米Y₂O₃顆粒耐腐蝕超疏水復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明在現(xiàn)有的Ni-Co鍍層中添加第二相納米粒子Y₂O₃強化Ni-Co鍍層耐蝕性的基礎(chǔ)上，采用低表面能修飾技術(shù)賦予Ni-Co鍍層超疏水性，以得到疏水性能好、耐腐蝕性優(yōu)異的超疏水復(fù)合鍍層，使具有該超疏水復(fù)合鍍層的復(fù)合材料在土壤腐蝕環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種含有納米Y₂O₃顆粒耐腐蝕超疏水復(fù)合材料的制備方法，包括如下過程：

以鋼基體為陰極、以純鎳板為陽極，以Ni-Co-Y₂O₃電沉積溶液進行電沉積在鋼基體表面得到具有乳突狀突起的Ni-Co-Y₂O₃納米復(fù)合鍍層；再使用低表面能修飾法使所述Ni-Co-Y₂O₃納米復(fù)合鍍層具有超疏水性，最后進行干燥處理，得到所述含有納米Y₂O₃顆粒耐腐蝕超疏水復(fù)合材料。

優(yōu)選的，所述Ni-Co-Y₂O₃電沉積溶液的組成如下：