[发明专利]一种表面抗结焦纳米复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种表面抗结焦纳米复合薄膜，其特征在于：该复合薄膜包括设置在基体表面上的纳米阻挡层以及设置在纳米阻挡层上的纳米抗积碳层；

所述纳米阻挡层选自厚度为40～60nm的Al₂O₃薄膜层，纳米抗积碳层选自厚度为180～220nm的TiO₂薄膜层。

2.根据权利要求1所述一种表面抗结焦纳米复合薄膜，其特征在于：所述Al₂O₃薄膜层为γ-Al₂O₃非晶体结构。

3.根据权利要求1所述一种表面抗结焦纳米复合薄膜，其特征在于：所述纳米阻挡层和纳米抗积碳层采用原子层沉积方法依次均匀、完整的覆盖在基体上。

4.根据权利要求3所述一种表面抗结焦纳米复合薄膜，其特征在于：所述基体选自金属管道。

5.根据权利要求4所述一种表面抗结焦纳米复合薄膜，其特征在于：所述复合薄膜位于管道内壁。

6.一种如权利要求1所述的表面抗结焦纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在基体表面制备纳米阻挡层；

2)在纳米阻挡层上制备纳米抗积碳层；

所述步骤1)具体包括以下步骤：用原子层沉积方法在基体表面沉积一层厚度为40～60nm的Al₂O₃薄膜，然后对制得的Al₂O₃薄膜进行退火处理；所述步骤2)具体包括以下步骤：用原子层沉积方法在经过退火处理的Al₂O₃薄膜上制备一层厚度为180～220nm的TiO₂薄膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，原子层沉积采用的前驱体为含铝的卤化物、醇盐、二酮化合物或有机金属化合物及过氧化氢或水，本底气压为200～400mtorr，沉积温度为150～300℃；所述含铝的卤化物、醇盐、二酮化合物或有机金属化合物的注入时间为0.1～5s，过氧化氢或水的注入时间为0.1～1s，循环周期为500～1000；所述退火处理的条件为：真空下于450～550℃保温20～40min；所述步骤2)中，原子层沉积采用的前驱体为含钛的卤化物、醇盐、二酮化合物或有机金属化合物及过氧化氢或水，本底气压为200～400mtorr，沉积温度为150～250℃；所述含钛的卤化物、醇盐、二酮化合物或有机金属化合物的注入时间为0.1～5s，过氧化氢或水的注入时间为0.1～1s，循环周期为1500～2500。

8.一种如权利要求1所述的表面抗结焦纳米复合薄膜在减少金属管内壁的积碳和/或降低金属管外壁温度中的应用，其特征在于：所述积碳选自球状炭，或，所述积碳选自丝状碳和球状炭。