细长管内壁涂层技术进展及应用现状

刘 喆，冷 科，郭朝乾，卢冰文，蔡召兵，高心蕊

1.中国核动力研究设计院，四川 成都 610000；2.广东省科学院新材料研究所，现代材料表面工程技术国家工程实验室，广东省现代表面工程技术重点实验室，广东 广州 510651；3.武汉科技大学 冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室，湖北 武汉 430000

管状零件在工程使用中是一种重要的气体、液体的输运部件，在使用过程中细管内壁直接与内容物(气体、液体等)接触，极易在内表面发生腐蚀、磨损，并最终导致管壁破裂和内容物的泄露，从而引起严重的经济损失和安全问题[1-2].但是目前的检测手段无法实现对细长管内壁的无损检测，因此很难判断管壁在使用过程中的组织及结构状态.提升管材自身的耐腐蚀、耐磨损性能可在一定程度上降低管材内壁的损伤，但无法完全解决上述问题.但是对于较为苛刻的服役工况(如高温、高盐、酸性等)，基于管材自身成分调控已无法满足上述需求.近年来，管内壁涂层技术引起了越来越多的关注，涂覆了内壁涂层的管件也在各个行业得到了初步的应用[3-5].例如在石油、化工、水利等行业，管内壁涂层隔绝了输送介质中的腐蚀性离子Cl-和O2等对管壁的腐蚀以及微小颗粒对管壁的冲刷[5]，延长了管件的使用寿命.液态金属冷却堆包壳管在使用过程中，燃料芯块裂变产物原子向包壳管内扩散，严重影响包壳管的结构完整性和服役安全性.在包壳管内壁制备一层阻挡原子……