某(mou)些(xie)環境,例如海(hai)底世(shi)界,對機(ji)械部件(jian)極不友好(hao)。在(zai)那里,鹽水(shui)以及砂等粗糙(cao)顆粒的(de)腐(fu)蝕效應,在(zai)一些(xie)工業場(chang)(chang)合難(nan)以為(wei)硫化物等化學物質(zhi)創建一個獨特的(de)困難(nan)的(de)主(zhu)動場(chang)(chang)合。
加(jia)上在壓力下(xia)工(gong)作的挑戰,保持工(gong)程部(bu)件(jian)潤滑及其壽命就成了廣泛關注的話題了。特(te)別是在石油(you)和(he)天然氣(qi)工(gong)業中,投資非(fei)常高(gao),一(yi)個設備上的單一(yi)部(bu)件(jian)失效會產生數百(bai)萬(wan)美元的損失。很明顯,這是一(yi)個只有(you)通過目前所能(neng)提供的最好的現代(dai)技術來(lai)保護部(bu)件(jian)使(shi)其達到(dao)最高(gao)質量才(cai)能(neng)滿足需(xu)求(qiu)的行業。
納米技(ji)術涂層提高在惡(e)劣海洋環境中的使用壽命(ming)(Nanotechnology Coating Improves Service Life in Hostile Marine Environment)
一項相對新的(de)(de)技術大大提高了(le)鋼鐵及其(qi)他材料表面承受嚴(yan)酷(ku)的(de)(de)海底環境的(de)(de)能力。
不同(tong)于(yu)傳統的替代品,Hardide納米涂層(ceng)更耐(nai)用、(最重要的是(shi))無(wu)氣孔。看起來它將(jiang)成(cheng)為主導的表(biao)面工程技術,因其優異性能和更低的環境影響使(shi)其獲得更廣泛的認(ren)可。
在海洋環(huan)境中(zhong)使用金屬,腐蝕始終(zhong)是一(yi)個重(zhong)要的(de)問題(ti)。因為形成腐蝕電(dian)池,清潔光滑表面(mian)(mian)將很快凹凸不平,在惡劣的(de)海洋環(huan)境下,小面(mian)(mian)積的(de)腐蝕將迅(xun)速擴展,使得整個組件的(de)能力受損。
軟保護系統,如油脂(zhi)和(he)抗腐蝕涂料(liao),會(hui)迅速(su)降解,甚至完全消除,所以說硬保護涂層可能更加有用。鍍(du)鉻已經獲(huo)得成(cheng)功應用,但也(ye)不是沒(mei)有問題(ti)。
金屬很(hen)容易(yi)被腐蝕,其光滑不透水的(de)表面實際上布(bu)滿微裂紋(wen),為(wei)腐蝕提供便捷路(lu)線。由于電鍍(du)過程中使用了有毒(du)的(de)六價鉻(ge),鍍(du)鉻(ge)已(yi)被歐盟(meng)淘汰,這意(yi)味著更環(huan)保的(de)方式將(jiang)逐漸(jian)成(cheng)為(wei)主流。
Hardide涂層比(bi)鉻的(de)光澤要差,但實際上(shang)更致密更不透(tou)水。將其(qi)應(ying)用于海底設(she)備上(shang),能夠承(cheng)受磨損且抗腐蝕(shi),即使是(shi)在海底的(de)高壓環境下,相比(bi)于老式涂層技術,該涂層具有更高的(de)抗腐蝕(shi)。
這種(zhong)新型涂層(ceng)技術采用化學氣(qi)相(xiang)沉積(CVD),在表(biao)面(mian)結(jie)晶鎢/碳化鎢。測試結(jie)果表(biao)明,該(gai)涂層(ceng)硬度(du)是硬鉻鍍層(ceng)的12倍(bei)、高速氧燃(ran)料(HVOF)涂層(ceng)的4倍(bei)。
后(hou)一種(zhong)技(ji)術(shu)是熱噴涂(tu)過程,需要有準(zhun)線,因(yin)而無法在內表面進行(xing)涂(tu)層(ceng),而Hardide可以構建統(tong)一的保護(hu)層(ceng),即使是在最(zui)復(fu)雜(za)的部件(jian)上。
Hardide涂層通常只(zhi)有(you)50微米厚,但其(qi)耐磨程度相(xiang)當于(yu)厚得多的其(qi)他涂層。這意味著精密部件可以保持更真實(shi)的規定尺寸(cun)和工(gong)程公差(cha)。
Hardide涂層的海(hai)底(di)應用(Subsea Applications of Hardide Coatings)
Hardide涂層(ceng)在關鍵海底設備(bei)上(shang)的兩項最新(xin)應用(yong)證明(ming)了該技術(shu)的通用(yong)性(xing)和有(you)效(xiao)性(xing)。
石油和天然(ran)氣(qi)的探(tan)測(ce)進入越來越深且危險(xian)的海底,遠程操作(zuo)車輛(Remotely operated vehicles,ROVs)也(ye)就越來越不(bu)可或缺。現有海底基礎(chu)設施上用于勘探(tan)任務的無人潛艇避(bi)免了(le)人身危險(xian)。
一個常見問題是執行器和推(tui)進(jin)器的磨損(sun)和維修(xiu)。這些組件必須暴露于腐蝕性的海水中,且其在服役過程中失效的代價非常昂貴。
ROV制(zhi)造商向Hardide尋求觀(guan)察級ROV推進器(qi)腐(fu)蝕問題的解決方(fang)案。分析了(le)成分之后,推進器(qi)軸的兩個配合零件被Hardide-T納米(mi)涂層所更換。
提高是直接且不容置疑的(de),減(jian)少(shao)了摩擦,從(cong)而大(da)大(da)提高運行速度(du),推進器零(ling)件的(de)壽命(ming)也隨之(zhi)增加。因(yin)此(ci),目前Hardide處理的(de)零(ling)件已被指定為該公司ROV的(de)標準配置。
Hardide涂層可完成大多數其他(ta)涂層無法實現(xian)的(de):涂層均勻分布于內外(wai)表面以及(ji)(ji)復雜形狀(如梯形螺紋)。這是最適合于保護ROVs螺桿、齒輪以及(ji)(ji)零件免于磨(mo)損和腐蝕的(de)涂層。
