[发明专利]石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层及其制备方法

权利要求书

1.一种石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层，其特征是，采用电刷镀的方法，在所述石油钻杆内孔壁上用快镍镀液镀上一层镍为打底层，在所述打底层上再镀一层含纳米金属陶瓷颗粒的复合镀层。

2.一种石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层的制备方法，以电净、活化为前处理工艺，然后采用以硫酸镍为主盐的镀液进行电刷镀，在石油钻杆基体内孔壁上形成一层致密的镍层作为打底层；最后在所述打底层上进行电刷镀纳米金属陶瓷复合镀；具体工艺如下：

（1）电净：将石油钻杆置于加热后的电净溶液中浸泡，接通电源清洗；

（2）活化：室温下将电净后的石油钻杆置于用硫酸、氯化钠和水配成的活化溶液中浸泡；

（3）打底层的制备：醋酸铵、硫酸镍、氯化镍、草酸铵、柠檬酸铵、氨水、十二烷基硫酸钠、糖精和水配制成快镍镀液，将快镍镀液加热到40℃；石油钻杆接电源的负极，选择电压10V，转速6～12m/min的参数进行电刷镀；使溶液充分浸湿石油钻杆表面后接通电源进行电刷镀，电刷镀时间为60秒在石油钻杆表面镀上一层镍层；

（4）纳米金属陶瓷电沉积复合镀：将醋酸铵、硫酸镍、氯化镍、草酸铵、柠檬酸铵、氨水、十二烷基硫酸钠、糖精、水和纳米金属陶瓷颗粒配成电刷镀纳米金属陶瓷复合镀液，混合均匀后，将经过快镍镀的石油钻杆通过电镀笔与电刷镀纳米金属陶瓷复合镀液充分接触浸湿，接通电源进行纳米金属陶瓷电沉积复合镀。

3.根据权利要求2所述的石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层的制备方法，其特征是，所述电净溶液，用氢氧化钠、磷酸钠、硫酸钠、碳酸钠与氯化钠和水配制；所述氢氧化钠的浓度为15.0～40.0g/L；所述磷酸钠的浓度为25.0～80.0g/L；所述硫酸钠的浓度为18.0～48.0g/L；所述碳酸钠的浓度为15.0～40.0g/L；所述氯化钠的浓度为1.0～20.0g/L。

4.根据权利要求2所述的石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层的制备方法，其特征是，所述活化溶液，用硫酸、氯化钠和水配制；所述硫酸的浓度为10.0～30.0g/L；所述氯化钠的浓度为100.0～200.0g/L。

5.根据权利要求2所述的石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层的制备方法，其特征是，所述快镍镀液，用醋酸铵、硫酸镍、氯化镍、草酸铵、柠檬酸铵、氨水、十二烷基硫酸钠、糖精和水配制；所述醋酸铵的浓度为8.0～50.0g/L；所述硫酸镍的浓度为120.0～350.0g/L；所述氯化镍的浓度为15.0～90g/L；所述草酸铵的浓度为0～1.0g/L；所述柠檬酸铵的浓度为15.0～100.0g/L；所述氨水的浓度为50.0～160.0g/L；所述十二烷基硫酸钠的浓度为0～1.0g/L；所述糖精的浓度为0～1.0g/L。

6.根据权利要求2所述的石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层的制备方法，其特征是，所述电刷镀纳米金属陶瓷复合镀液，用醋酸铵、硫酸镍、氯化镍、草酸铵、柠檬酸铵、氨水、十二烷基硫酸钠、糖精、纳米金属陶瓷和水配制；所述醋酸铵的浓度为8.0～50.0g/L；所述硫酸镍的浓度为120.0～350.0g/L；所述氯化镍的浓度为15.0～90.0g/L；所述草酸铵的浓度为0～1.0g/L；所述柠檬酸铵的浓度为15.0～100.0g/L；所述氨水的浓度为50.0～160.0g/L；所述十二烷基硫酸钠的浓度为0～1.0g/L；所述糖精的浓度为0～1.0g/L；所述纳米金属陶瓷颗粒，是碳化硅和/或碳化钛颗粒，纳米金属陶瓷的浓度为5.0～25.0g/L。

7.根据权利要求2所述的石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层的制备方法，其特征是，所述纳米金属陶瓷电沉积复合镀参数为：纳米金属陶瓷电沉积复合镀电压为6～12V，绕石油钻杆旋转的线速度为6～12m/min，纳米金属陶瓷电沉积复合镀的温度为20～50℃，时间为6分钟。

8.根据权利要求2所述的石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层的制备方法，其特征是，在电沉积复合镀过程中，采用超声震荡伴随机械搅拌方式对电刷镀纳米金属陶瓷复合镀液进行均匀混合2小时。

9.根据权利要求2～8任一权利要求所述的石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层的制备方法，其特征是，所述的纳米金属陶瓷碳化硅和碳化钛颗粒以任意比混合。

10.根据权利要求9所述的石油钻杆内孔壁纳米金属陶瓷电沉积复合镀层的制备方法，其特征是，所述的纳米金属陶瓷碳化硅和碳化钛颗粒的质量比为1:1。