Оборудование нефтяных предприятий защитили углеродным покрытием
Ученые Университета МИСиС разработали защитные покрытия для оборудования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий. В основе покрытий — соединение металла и углерода карбид тантала (TaC).
Исследователи сравнили два метода нанесения похожих покрытий. Одно из них — на основе тантала с добавлением циркония, кремния, бора и углерода — наносили методом магнетронного напыления. При нем металл-«мишень» бомбардируют частицами с высокой энергией, «выбивая» из него молекулы или атомы. Другое покрытие — на основе карбида тантала с добавлением железа, хрома, молибдена и никеля — нанесли методом электроискрового легирования: материал перенесли на защищаемую поверхность искровым электрическим разрядом.
Выяснилось, что первый способ хорошо подходит для обработки изделий сложной формы (например, элементов запорной арматуры), а второй — для получения многокомпонентых покрытий с повышенной прочностью.
Карбид тантала чрезвычайно твердый, но при этом хрупкий за счет своей структуры. Чтобы компенсировать это свойство, нужны дополнительные компоненты в составе. Они изменили структуру материала и сделали его устойчивым к механическим нагрузкам, коррозии и перепадам температур.
По словам специалистов, разработанные покрытия могут использоваться для защиты узлов и агрегатов нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий. Как показали производственные испытания, покрытия позволяют продлить срок службы стальных деталей запорной арматуры — всевозможных задвижек и клапанов — до 70% по сравнению с изделиями без покрытия.
