[发明专利]一种在316L不锈钢管道内壁制备二氧化硅阻氢涂层的方法

权利要求书

1.一种在316L不锈钢管道内壁制备二氧化硅阻氢涂层的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：基体的制备

采用316L不锈钢为基体材料，利用电火花线切割制备管状样品，随后用砂纸打磨试样，丙酮和酒精各超声清洗15~20 min后进行粗型喷砂处理；

步骤2：SiO₂阻氢涂层的制备

将碱性硅溶胶与SiO₂纳米粉末按质量比3:2混合，用恒温磁搅拌器搅拌2 h，其中温度为25℃，转速为1000 r/min，得到分散均匀的料浆，通过15 MPa的高压无气喷涂设备将料浆喷入316L不锈钢管道内壁，样品在室温下干燥24h，最后，涂层样品经热处理形成稳定的SiO₂涂层，所述热处理是先以2℃/min的升温速率升温至600℃，再在600℃下保温1 h，最后随炉冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的在316L不锈钢管道内壁制备二氧化硅阻氢涂层的方法，其特征在于：

还包括下述步骤：

步骤3：热震

将步骤2获得的试样置于马弗炉中，在不同温度下进行抗热震性能检测。

3.根据权利要求2所述的在316L不锈钢管道内壁制备二氧化硅阻氢涂层的方法，其特征在于：

步骤3中，将步骤2获得的试样置于马弗炉中，于700℃保温15 min，随后取出迅速放入20℃的水中淬火，观察SiO₂涂层的宏观及微观形貌，测试其抗热震性能。

4.根据权利要求2所述的在316L不锈钢管道内壁制备二氧化硅阻氢涂层的方法，其特征在于：

步骤3中，将步骤2获得的试样置于马弗炉中，于800℃保温15 min，随后取出迅速放入20℃的水中淬火，观察SiO₂涂层的宏观及微观形貌，测试其抗热震性能。

5.根据权利要求1所述的在316L不锈钢管道内壁制备二氧化硅阻氢涂层的方法，其特征在于：步骤1中，还包括：

采用316L不锈钢为基体材料，利用电火花线切割制备用于氢渗透测试的块状样品，随后用砂纸打磨该块状样品，丙酮和酒精各超声清洗15~20 min后进行粗型喷砂处理；

所述的在316L不锈钢管道内壁制备二氧化硅阻氢涂层的方法还包括：

步骤4：氢渗透测试

采用Pt电极作为阳极和阴极的辅助电极，饱和甘汞电极作为阳极的参比电极，电解液为0.2mol/LNaOH溶液，设置阳极室电压恒为0.115V，待背景电流稳定后向阴极室恒电流充氢，充氢电流为10mA/cm²。

6.根据权利要求1所述的在316L不锈钢管道内壁制备二氧化硅阻氢涂层的方法，其特征在于：

步骤1中，所述管状样品有三个，依次用120#、400#、600#的金相砂纸打磨。

7.根据权利要求5所述的在316L不锈钢管道内壁制备二氧化硅阻氢涂层的方法，其特征在于：利用电火花线切割分别制备用于喷涂的Φ15 mm×100 mm、Φ30 mm×100 mm及Φ50 mm×100 mm的管状样品以及用于氢渗透测试的90 mm×60 mm×2 mm的块状样品。