新型天然气管道内涂层的可行性探讨

石油天然气 学报 ( 江汉石油学院学报 )2 0 1 3 年 5 月 第 3 5 卷 第 5 期 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y( J ． J p I )Ma y 2 0 1 3 V o 1 ． 3 5 N o ． 5 · 3 7 1 · 新 型 天 然 气 管 道 内涂 层 的可 行 性 探讨 安冬云 ，刁凤东 ，李进 ，刘冰 ( 中 国 石 油 天 然 气 管 道 局 第 四 工 程 分 公 司， 河 北廊 坊O B S O O O ) [ 摘要]根据 目前 国际上 流行 的新型硬 质薄膜材 料类金刚石碳 膜 的成膜机 理与沉积 方法 ，探讨适合 天然气 管 道 内涂 层 的 成 膜 可 行 性 方 法 。通 过 综 合 分 析 ，提 出 改 善 类 金 刚 石碳 膜 作 为 天 然 气 管 道 内 涂 层 材 料 的 可 行 性 试 验 及 应 用 建 议 。 [ 关键词] 类金 刚石碳膜 ；成膜理论 ；内涂层 ；天然 气管道 ；涂层保 护 [ 中图分类号]T E 9 8 8 ． 2 [ 文献标 志码]A [ 文章编 号] 1 0 0 0 类金刚石碳膜是一种高硬度、低摩擦系数 、高化学稳定性、高电阻率 、高红外透过率的新型薄膜材 料 ，它的化 学组 成 、光学 透过 率 、硬度 、折射 率 、 ． 在化 学腐 蚀剂 中的惰性 以及抗 摩擦 性 能十分 相似 于金 刚石[ 1 ] 。 自 2 0世 纪 8 O年代 以来 ，类 金 刚石碳 膜作 为新 型 保护 材料 ，一直 是 各 国镀 膜 技术 领 域研 究 的 热 点 。在西 方发 达 国家类 金刚 石碳膜 已规模化 生 产 ，美 国、西 欧 、 日本 、俄罗 斯 、乌克 兰等 国家在类 金 刚石碳 膜 的制备 技术 与应 用 、成膜 理论 等方 面 的研 究代 表 国际先 进水 平 。国 内部分企 业对 类金 刚石碳 膜 技 术工 业应 用开 展 了有益 的探 索与 尝试 ，在产 业 化应用 方 面取得 良好 进展 。 类 金 刚石碳 膜 的沉积 理论 主要 有物 理气相 沉 积和化 学气 相沉 积 ，主要 沉积 方法包 括离 子束 沉积 、溅 射 沉积 、阴极 电弧沉 积 、脉 冲激光沉 积 、直接 光 化学气 相沉 积 、等离 子增 强化 学气相 体沉 积等 。碳 原子 在 金 刚石 中 以 s p 3键 结 合 ，在石 墨 中以 s p 2键 合 ，而 在类 金 刚石 碳 膜 中存 在 s p 3和 s p ......