在外表面、内表面或两者上包含表面涂层的制品的制作方法

本文描述的某些构造涉及可在杆和管道上使用的涂层。更具体地，某些实施例涉及可以置于杆或管道的外表面上的涂层。其他构造描述了可以存在于杆、管道或其他制品的内表面上的涂层。

背景技术：

1、杆和管道经常承受恶劣的环境。环境和其他应力可能导致杆和管道的磨损增加和潜在的故障。此外，管道内可能有苛性或腐蚀性物质，这可能导致管道从内到外出现问题。

技术实现思路

1、在一方面，杆包含实心圆柱形基底，其中该实心圆柱形基底包含外表面，其中该圆柱形基底的外表面的至少一部分包含表面涂层。表面涂层包含合金层，其中合金层包含(i)钼和(ii)包含镍、钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种元素或至少一种化合物。

2、在另一方面，管道包含中空圆柱形基底，其中所述中空圆柱形基底包含外表面，其中所述中空圆柱形基底的外表面的至少一部分包含合金层的表面涂层，其中所述合金层包括(i)钼和(ii)包含镍、钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种元素或至少一种化合物。

3、在其他方面，杆包含实心圆柱形基底，其中所述实心圆柱形基底包含外表面，其中所述圆柱形基底的外表面的至少一部分包含含有合金层的表面涂层，其中所述合金层包括(i)钨和(ii)包含镍、钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种元素或至少一种化合物。

4、在另一方面，管道包含中空圆柱形基底，其中所述中空圆柱形基底包括外表面，其中所述中空圆柱形基底的外表面的至少一部分包含含有合金层的表面涂层，其中所述合金层包括(i)钨和(ii)包含镍、钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种元素或至少一种化合物。

5、在另一方面，管道包含中空腔。中空腔的外表面的一部分包含涂覆表面，其中涂覆表面包含表面涂层，并且其中所述表面涂层包含合金层，所述合金层包含(i)钼(ii)选自镍、钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组中的至少一种元素或包含镍、钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种化合物。

6、在另一方面，管道包含中空腔，中空腔的外表面的一部分包含涂覆表面。所述涂覆表面包含表面涂层，并且其中所述表面涂层包含合金层，所述合金层包含(i)钨和(ii)选自镍、钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组中的至少一种元素或包含镍、钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种化合物。

7、在另一方面，有限视线基底包含外表面和内表面。内表面的至少一部分包含含有合金层的表面涂层，其中所述合金层包含(i)钼和(ii)选自镍、钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组中的至少一种元素或包含镍、钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种化合物。

8、在另一方面，有限视线基底包含外表面和内表面。内表面的至少一部分包含含有合金层的表面涂层，其中所述合金层包含(i)钨和(ii)选自镍、钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组中的至少一种元素或包含镍、钼、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种化合物。

技术特征：

1.一种包含实心圆柱形基底的杆，其中所述实心圆柱形基底包括外表面，其中所述圆柱形基底的外表面的至少一部分包含含有合金层的表面涂层，其中所述合金层包含(i)钼或钨和(ii)包含镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种元素或至少一种化合物。

2.根据权利要求1所述的杆，其中合金层存在于实心圆柱形基底的所有外表面上。

3.根据权利要求1所述的杆，其中合金层存在于圆柱形基底的弯曲表面上。

4.根据权利要求1所述的杆，其中所述合金层基本由钼或钨以及选自镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组的一种元素或包含镍、钨、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼的一种化合物组成。

5.根据权利要求1所述的杆，其中钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的35％或更少、或按重量计以基于表面涂层重量的25％或更少、或按重量计以基于表面涂层重量的15％或更少存在于表面涂层中。

6.根据权利要求1所述的杆，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的35％或更少、或按重量计以基于合金层重量的25％或更少、或按重量计以基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。

7.根据权利要求1所述的杆，其中钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的65％或更多、或按重量计以基于表面涂层重量的75％或更多、或按重量计以基于表面涂层重量的85％或更多存在于表面涂层中。

8.根据权利要求1所述的杆，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的65％或更少、或按重量计以基于合金层重量的75％或更少、或按重量计以基于合金层重量的85％或更少存在于合金层中。

9.根据权利要求1所述的杆，其中合金层基本上由镍和钼组成，或者基本上由镍、钼以及锡、磷、铁、镁或硼中的一种组成，或者基本上由镍和钨组成或基本上由镍、钨以及锡、磷、铁、镁或硼中的一种组成。

10.根据权利要求9所述的杆，其中涂覆表面的表面粗糙度ra小于1微米，并且钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的20％或更少存在于合金层中，并且表面涂层不包含贵金属。

11.根据权利要求1所述的杆，其中合金层是电沉积合金层或者是表面涂层的暴露外层。

12.根据权利要求11所述的杆，其中暴露外层(i)基本上由钼或钨以及镍、钴、锡、磷、铁、铬、镁或硼中的仅一种组成，或(ii)基本上由钼或钨以及镍、钴、锡、磷、铁、铬、镁或硼中的仅两种组成，或(iii)基本上由钼和磷两者或钨和磷两者以及镍、钴、锡、铬、铁、镁或硼中的至少一种组成。

13.根据权利要求1所述的杆，其中所述合金层为电沉积合金层，并且在基底的表面和所述合金层之间还包括中间层，其中所述中间层包含镍、镍合金、铜、铜合金、镍钨合金、钴合金、镍磷合金、钼或钨或两者以及镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种的合金中一种或多种。

14.根据权利要求1所述的杆，其中所述杆还包含形成在合金层上的附加层，其中附加层包含镍、镍合金、镍钨合金、钴合金、钴磷合金、镍磷合金、钼与镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种的合金、陶瓷中的一种或多种，陶瓷包含钨、铬、铝、锆、钛、镍、钴、钼、硅、硼的化合物、金属氮化物、氮化物、金属碳化物、碳化物、硼、钨、碳化钨、碳化铬、氧化铬、氧化铝、氧化锆、锆氧化物、二氧化钛、碳化镍、氧化镍、纳米复合材料、氧化物复合材料、或其组合。

15.根据权利要求1所述的杆，其中所述合金层还包含一种或多种选自以下组成的组的颗粒：固体纳米颗粒、聚合物颗粒、硬颗粒、二氧化硅颗粒、碳化硅颗粒、二氧化钛颗粒、聚四氟乙烯颗粒、疏水性颗粒、金刚石颗粒、用疏水基团官能化的颗粒、固体颗粒及其组合。

16.根据权利要求1所述的杆，其中所述合金层作为表面涂层的暴露外层而存在，其中所述暴露外层是电沉积合金层，并且其中所述电沉积合金层不包含贵金属。

17.根据权利要求16所述的杆，其中所述合金层还包含颗粒。

18.根据权利要求1所述的杆，其中所述实心圆柱形基底的外表面是有纹理的。

19.根据权利要求1所述的杆，其中所述表面涂层是有纹理的。

20.根据权利要求1所述的杆，其中所述表面涂层的表面粗糙度ra最多30微米。

21.一种包含中空圆柱形基底的管道，其中所述中空圆柱形基底包含外表面，其中所述中空圆柱形基底的外表面的至少一部分包含含有合金层的表面涂层，其中所述合金层包含(i)钼或钨和(ii)包含镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种元素或至少一种化合物。

22.根据权利要求21所述的管道，其中所述合金层存在于中空圆柱形基底的所有外表面上。

23.根据权利要求21所述的管道，其中所述合金层存在于中空圆柱形基底的弯曲表面上。

24.根据权利要求21所述的管道，其中所述合金层基本由钼或钨以及选自镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组的一种元素或包含镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼的一种化合物组成。

25.根据权利要求21所述的管道，其中所述钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的35％或更少、或按重量计以基于表面涂层重量的25％或更少、或按重量计以基于表面涂层重量的15％或更少存在于表面涂层中。

26.根据权利要求21所述的管道，其中所述钼或钨按重量计以基于合金层重量的35％或更少、或按重量计以基于合金层重量的25％或更少、或按重量计以基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。

27.根据权利要求21所述的管道，其中所述钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的65％或更多、或按重量计以基于表面涂层重量的75％或更多、或按重量计以基于表面涂层重量的85％或更多存在于表面涂层中。

28.根据权利要求21所述的管道，其中所述钼或钨按重量计以基于合金层重量的65％或更少、或按重量计以基于合金层重量的75％或更少、或按重量计以基于合金层重量的85％或更少存在于合金层中。

29.根据权利要求21所述的管道，其中合金层基本上由镍和钼组成，或者基本上由镍、钼以及锡、磷、铁、镁或硼中的一种组成，或者基本上由镍和钨组成或基本上由镍、钨以及锡、磷、铁、镁或硼中的一种组成。

30.根据权利要求29所述的管道，其中涂覆表面的表面粗糙度ra小于1微米，并且钼或钨按重量计以基于表面涂层的20％或更少存在于合金层中，并且表面涂层不包含贵金属。

31.根据权利要求21所述的管道，其中合金层是电沉积合金层或者是表面涂层的暴露外层。

32.根据权利要求31所述的管道，其中暴露外层(i)基本上由钼或钨以及镍、钴、锡、磷、铁、铬、镁或硼中的仅一种组成，或(ii)基本上由钼或钨以及镍、钴、锡、磷、铁、铬、镁或硼中的仅两种组成，或(iii)基本上由钼和磷两者或钨和磷以及镍、钴、锡、铬、铁、镁或硼中的至少一种组成。

33.根据权利要求21所述的管道，其中所述合金层为电沉积合金层，并且在基底的表面和所述合金层之间还包括中间层，其中所述中间层包含镍、镍合金、铜、铜合金、镍钨合金、钴合金、镍磷合金、钼或钨或两者以及镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种的合金中一种或多种。

34.根据权利要求21所述的管道，其中所述管还包含形成在合金层上的附加层，其中附加层包含镍、镍合金、镍钨合金、钴合金、钴磷合金、镍磷合金、钼与镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种的合金、陶瓷中的一种或多种，陶瓷包含钨、铬、铝、锆、钛、镍、钴、钼、硅、硼的化合物、金属氮化物、氮化物、金属碳化物、碳化物、硼、钨、碳化钨、碳化铬、氧化铬、氧化铝、氧化锆、锆氧化物、二氧化钛、碳化镍、氧化镍、纳米复合材料、氧化物复合材料、或其组合。

35.根据权利要求21所述的管道，其中合金层还包含一种或多种选自以下组成的组的颗粒：固体纳米颗粒、聚合物颗粒、硬颗粒、二氧化硅颗粒、碳化硅颗粒、二氧化钛颗粒、聚四氟乙烯颗粒、疏水性颗粒、金刚石颗粒、用疏水基团官能化的颗粒、固体颗粒及其组合。

36.根据权利要求21所述的管道，其中合金层作为表面涂层的暴露外层而存在，其中暴露外层是电沉积合金层，并且其中电沉积合金层不包含贵金属。

37.根据权利要求36所述的管道，其中所述合金层还包含颗粒。

38.根据权利要求21所述的管道，其中中空圆柱形基底的外表面是有纹理的。

39.根据权利要求21所述的管道，其中所述表面涂层是有纹理的。

40.根据权利要求21所述的管道，其中表面涂层的表面粗糙度ra最多30微米。

41.一种具有中空腔的管道，其中中空腔的外表面的一部分包含涂覆表面，其中涂覆表面包含表面涂层，并且其中所述表面涂层包含合金层，所述合金层包含(i)钼或钨和(ii)选自镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组中的至少一种元素或包含镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种化合物。

42.根据权利要求41所述的管道，其中合金层存在于中空腔的所有外表面上。

43.根据权利要求41所述的管道，其中合金层存在于中空腔的弯曲表面上。

44.根据权利要求41所述的管道，其中所述合金层基本由钼或钨以及选自镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组的一种元素或包含镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼的一种化合物组成。

45.根据权利要求41所述的管道，其中钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的35％或更少、或按重量计以基于表面涂层重量的25％或更少、或按重量计以基于表面涂层重量的15％或更少存在于表面涂层中。

46.根据权利要求41所述的管道，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的35％或更少、或按重量计以基于合金层重量的25％或更少、或按重量计以基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。

47.根据权利要求41所述的管道，其中钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的65％或更多、或按重量计以基于表面涂层重量的75％或更多、或按重量计以基于表面涂层重量的85％或更多存在于表面涂层中。

48.根据权利要求41所述的管道，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的65％或更少、或按重量计以基于合金层重量的75％或更少、或按重量计以基于合金层重量的85％或更少存在于合金层中。

49.根据权利要求41所述的管道，其中合金层基本上由镍和钨或镍和钼组成，或者基本上由镍、钨以及锡、磷、铁、镁或硼中的一种组成，或者基本上由镍、钼以及锡、磷、铁、镁或硼中的一种组成。

50.根据权利要求49所述的管道，其中涂覆表面的表面粗糙度ra小于1微米，并且钨按重量计以基于表面涂层重量的20％或更少存在于合金层中，并且表面涂层不包含贵金属。

51.根据权利要求81所述的管道，其中合金层是电沉积合金层或者是表面涂层的暴露外层。

52.根据权利要求51所述的管道，其中暴露外层(i)基本上由钨以及镍、钼、钴、锡、磷、铁、铬、镁或硼中的仅一种组成，或(ii)基本上由钨以及镍、钼、钴、锡、磷、铁、铬、镁或硼中的仅两种组成，或(iii)基本上由钨和磷两者以及镍、钴、锡、铬、钼、铁、镁或硼中的至少一种组成。

53.根据权利要求41所述的管道，其中所述合金层为电沉积合金层，并且在基底的表面和合金层之间还包括中间层，其中所述中间层包含镍、镍合金、铜、铜合金、镍钼合金、钴合金、镍磷合金、钨或钼或两者以及镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种的合金中一种或多种。

54.根据权利要求41所述的管道，其中所述管还包含形成在合金层上的附加层，其中附加层包含镍、镍合金、镍钼合金、钴合金、钴磷合金、镍磷合金、钨与镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的至少一种的合金、陶瓷中的一种或多种，陶瓷包含钼、铬、铝、锆、钛、镍、钴、钨、硅、硼的化合物、金属氮化物、氮化物、金属碳化物、碳化物、硼、钼、碳化钼、碳化铬、氧化铬、氧化铝、氧化锆、锆氧化物、二氧化钛、碳化镍、氧化镍、纳米复合材料、氧化物复合材料、或其组合。

55.根据权利要求41所述的管道，其中合金层还包含一种或多种选自以下组成的组的颗粒：固体纳米颗粒、聚合物颗粒、硬颗粒、二氧化硅颗粒、碳化硅颗粒、二氧化钛颗粒、聚四氟乙烯颗粒、疏水性颗粒、金刚石颗粒、用疏水基团官能化的颗粒、固体颗粒及其组合。

56.根据权利要求41所述的管道，其中合金层作为表面涂层的暴露外层而存在，其中暴露外层是电沉积合金层，并且其中电沉积合金层不包含贵金属。

57.根据权利要求56所述的管道，其中所述合金层还包含颗粒。

58.根据权利要求41所述的管道，其中中空腔的外表面是有纹理的。

59.根据权利要求41所述的管道，其中所述表面涂层是有纹理的。

60.根据权利要求41所述的管道，其中表面涂层的表面粗糙度ra最多30微米。

61.一种包含外表面和内表面的有限视线基底，其中内表面的至少一部分包含含有合金层的表面涂层，其中合金层包含(i)钼或钨和(ii)选自镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁和硼组成的组中的至少一种元素或包含镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种化合物。

62.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中所述内表面存在于内腔上，其中所述内腔不能从所述基底的径向视图观察到。

63.根据权利要求62所述的有限视线基底，其中所述内腔构造为穿过所述基底的纵向维度的孔。

64.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中所述内表面存在为相对于所述基底的纵向轴线以非同轴取向定位的孔。

65.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中所述内表面在浸入液体中时是可润湿的，但不与沿所述基板的径向入射到所述基板上的气流接触。

66.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的35％或更少、或按重量计以基于表面涂层重量的25％或更少、或按重量计以基于表面涂层重量的15％或更少存在于表面涂层中。

67.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的35％或更少、或按重量计以基于合金层重量的25％或更少、或按重量计以基于合金层重量的15％或更少存在于合金层中。

68.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的65％或更多、或按重量计以基于表面涂层重量的75％或更多、或按重量计以基于表面涂层重量的85％或更多存在于表面涂层中。

69.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中钼或钨按重量计以基于合金层重量的65％或更少、或按重量计以基于合金层重量的75％或更少、或按重量计以基于合金层重量的85％或更少存在于合金层中。

70.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中合金层基本上由镍和钼组成，或者基本上由镍、钼以及锡、磷、铁、镁或硼中的一种组成，或者基本上由镍和钨组成或基本上由镍、钨以及锡、磷、铁、镁或硼中的一种组成。

71.根据权利要求70所述的有限视线基底，其中涂覆表面的表面粗糙度ra小于1微米，并且钼或钨按重量计以基于表面涂层重量的20％或更少存在于合金层中，并且表面涂层不包含贵金属。

72.根据权利要求71所述的有限视线基底，其中合金层是暴露外层，所述暴露外层(i)基本上由钼或钨以及镍、钴、锡、磷、铁、铬、镁或硼中的仅一种组成，或(ii)基本上由钼或钨以及镍、钴、锡、磷、铁、铬、镁或硼中的仅两种组成，或(iii)基本上由钼和磷两者或钨和磷两者以及镍、钴、锡、铬、铁、镁或硼中的至少一种组成。

73.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中所述合金层为电沉积合金层，并且在基底的表面和所述合金层之间还包含中间层，其中所述中间层包含镍、镍合金、铜、铜合金、镍钨合金、钴合金、镍磷合金、钼或钨或两者以及镍、钴、铬、锡、磷、铁或硼中的至少一种的合金中一种或多种。

74.根据权利要求61所述的有限视线基底，还包含形成在合金层上的附加层，其中附加层包含镍、镍合金、镍钨合金、钴合金、钴磷合金、镍磷合金、钼与镍、钴、铬、锡、磷、铁或硼中的至少一种的合金、陶瓷中的一种或多种，陶瓷包含钨、铬、铝、锆、钛、镍、钴、钼、硅、硼的化合物、金属氮化物、氮化物、金属碳化物、碳化物、硼、钨、碳化钨、碳化铬、氧化铬、氧化铝、氧化锆、锆氧化物、二氧化钛、碳化镍、氧化镍、纳米复合材料、氧化物复合材料、或其组合。

75.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中合金层还包含一种或多种选自以下组成的组的颗粒：固体纳米颗粒、聚合物颗粒、硬颗粒、二氧化硅颗粒、碳化硅颗粒、二氧化钛颗粒、聚四氟乙烯颗粒、疏水性颗粒、金刚石颗粒、用疏水基团官能化的颗粒、固体颗粒及其组合。

76.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中合金层作为表面涂层的暴露外层而存在，其中暴露外层是电沉积合金层，并且其中电沉积合金层不包含贵金属。

77.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中所述合金层基本由镍和钼组成，或基本由镍、钼和磷组成，或者所述合金层基本由镍和钨组成，或基本由镍、钨和磷组成。

78.根据权利要求77所述的有限视线基底，其中所述基底构造为管子、管道或空心球体。

79.根据权利要求78所述的有限视线基底，进一步包含在外表面上的表面涂层。

80.根据权利要求61所述的有限视线基底，其中所述表面涂层的厚度在所述内表面上各不相同。

技术总结描述了包括涂覆表面的杆、管道和内腔。杆或管道可以包含在外表面，内表面或两者上的合金层。合金层可包含钼或钨和包含镍、钴、铬、锡、磷、铁、镁或硼中的一种或多种的至少一种元素或至少一种化合物。技术研发人员：A·哈霍东斯,M·卡尔加,E·厄尔加尔,D·丘奇受保护的技术使用者：麦克斯特里尔有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18