海洋钻具在服役过程中长期遭受海水腐蚀和泥沙磨损的协同作用，易导致表面损伤甚至服役失效，因此亟需一种表面防护涂层技术以延长其使用寿命。高熵合金作为一种新兴的多主元合金材料，凭借其独特的成分设计理念与优异的综合性能，在海洋钻具表面防护领域展现出广阔的应用前景。为系统探究高熵合金涂层在海洋钻具表面的耐腐蚀磨损性能，首先综述了熔覆、喷涂及沉积方法制备高熵合金涂层的工艺原理及对应特点；其次，分别总结了不同元素或化合物的添加对高熵合金涂层在模拟海洋环境中的耐腐蚀、耐腐蚀磨损性能的影响。最后，从涂层制备前复合材料的成分设计、制备过程中的工艺参数调节与界面优化，以及对服役时真实工况模拟与寿命预测体系构建3个维度进行了展望，为后续海洋钻具表面防护高熵合金涂层技术研究和实际应用提供参考依据。
部分重点目录结构 1 高熵合金涂层的制备方法 1.1 熔覆类 1.2 喷涂类 1.3 沉积类 2 高熵合金涂层在海水环境中的耐腐蚀性能 2.1 金属元素对耐腐蚀性能影响规律 2.1.1 主族金属 2.1.2 过渡金属 2.2 非金属元素 3 高熵合金涂层在海水环境中的耐腐蚀磨损性能 3.1 金属元素 3.2 非金属元素对HEACs腐蚀磨损性能的影响 3.3 陶瓷增强相对腐蚀磨损性能的影响 3.3.1 WC增强相 3.3.2 NbC增强相 3.3.3 CeO2增强相 4 总结和展望
论文图片 不同制备方法原理示意图
激光熔覆FeNiCoAlCu高熵合金涂层SEM形貌
CoCrFeMnNi高熵合金涂层微观结构
不同熔覆电流下MoNbCoCr(TiAlSi)高熵合金涂层结合界面微观结构及EDS扫描线方向元素分布 制备原理示意图
CoCrFeNiMn高熵合金涂层和Q235钢在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线和电化学阻抗谱
AlxCoCrFeNi高熵合金涂层在3.5%NaCl溶液中动电位极化曲线
FeCrMnAlCu高熵合金涂层表面腐蚀过程示意图
不同碳含量CoCrFeNi高熵合金涂层在3.5%NaCl溶液电化学测试后的腐蚀表面形貌
FeCrNiCoI(I=0、Al、Mo)高熵合金涂层和304不锈钢在人造海水中的开路电位和摩擦系数
Ni1.5CrCoFe0.5Mo0.1Nbx(x=0.55、0.68、0.80)高熵合金涂层腐蚀磨损后的磨痕 碳含量对FeCoNiCrNC薄膜摩擦学行为影响的示意图
AlCoCrFeNi-xWC高熵合金涂层的动电位极化曲线和腐蚀磨损体积
316不锈钢基体和FeNiCoCr-xNbC涂层在腐蚀磨损下磨痕三维形貌
表格数据 AlCoCrNiMx(M=Nb, Ti, V; x=0.1,0.4,0.7,1.0)高熵合金涂层耐腐蚀性能 元素添加对高熵合金涂层在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀磨损性能影响
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