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申请/专利权人：四川苏克流体控制设备股份有限公司

摘要：本发明公开了一种具有非晶晶体界面的低逸散液氢阀门材料及其制备方法，其特征是先在碳钢、合金钢或不锈钢基体材料表面制备出有高密度C‑和Si‑悬挂键的SiC‑MWCNT‑Ni金属陶瓷复合层，再制备共晶系陶瓷喂料粉末并利用等离子喷涂制备出非晶中间层，最后利用热喷涂在非晶层表面制备高熵合金涂层并进行预氧化形成致密氧化膜，进行研磨后制备出具有非晶晶体界面的低逸散液氢阀门材料。本发明克服了现有材料制造的液氢阀门密封性不佳的问题，材料最低服役温度为‑269℃，最高工作压力70MPa，渗透率降低因子PRF为300~500，利用本发明的材料制造的各类低逸散液氢阀门的阀杆密封处泄漏率≦3.14*10‑8mg·s‑1·mm‑1，阀体密封处的泄漏量≦50ppmv。

主权项：1.一种具有非晶晶体界面的低逸散液氢阀门材料，其特征在于其基体为碳钢、合金钢或不锈钢，在基体材料表面依次为含有高密度悬挂键的SiC-MWCNT-Ni金属陶瓷复合层，Al2O3-ZrO2-YAG非晶陶瓷涂层，高熵合金涂层；其中SiC-MWCNT-Ni金属陶瓷复合层含有4×1017~6×1018cm3高密度C-和Si-悬挂键；Al2O3-ZrO2-YAG非晶陶瓷涂层与SiC-MWCNT-Ni金属陶瓷复合层形成的晶态非晶界面为不可逆氢陷阱，其激活能70kJmol；高熵合金涂层为AlCoCrFeNiCu，按摩尔比Al:Co:Cr:Fe:Ni:Cu=1~1.2:1:1~1.2:1:1:1，涂层中具有高密度空位缺陷和晶格畸变缺陷，涂层组织的晶粒度为1.5~2.5μm，涂层的物相为FCC+BCC双相结构，高熵合金涂层与非晶陶瓷涂层形成的晶态非晶界面为不可逆氢陷阱，其激活能65kJmol；AlCoCrFeNiCu高熵合金涂层表层有经滚光形成的塑变层，塑变层的晶粒度为30~50nm，其物相保持为FCC+BCC双相结构；塑变层的表面有原位生成的1~2.5μm厚的致密Al2O3陶瓷氧化膜；具有非晶晶体界面的低逸散液氢阀门材料的最低服役温度为-269℃，最大工作压力70MPa，渗透率降低因子PRF为300~500；利用具有非晶晶体界面的低逸散液氢阀门材料制造的液氢阀门的阀杆密封处泄漏率≦3.14*10-8mg·s-1·mm-1，阀体密封处的泄漏量≦50ppmv。

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