CN102337539A - 制备耐酸多孔金属材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制备耐酸多孔金属材料的制备方法，包括以下步骤：I将经还原热处理的多孔金属表面镀覆Ni-P合金层；II进行钝化处理；III干燥；而镀覆合金层步骤和钝化步骤可交替重复。本发明制备得到的多孔金属材料在强酸中的腐蚀速率大大降低，其耐腐蚀程度可基本与不锈钢材相当，可适用于在需要酸化处理的油气井中采用多孔金属材料的防砂管。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备金属材料的方法，特别涉及一种制备耐酸多孔金属材料的制备方法。
背景技术
用于石油开采防砂管的滤网材料(申请号为201010509593.6)中研究开发了采用泡沫金属作为防砂管新型滤网材料的技术，但由于大量油气田的开采过程中都需要依靠酸化处理地层，提高地层渗透性能，实现油气井的稳产与增产，而常用的盐酸、氢氟酸以及两者的混合物等对泡沫镍及镍合金等多孔金属材料制作的防砂管具有很强的腐蚀性，造成材料溶蚀、强度降低，甚至穿孔，严重影响油气正常生产，从而一定程度上制约了采用多孔金属材料的防砂管在需要酸化处理的油气井中的应用。
发明内容
本发明旨在提供一种耐酸性能较好、提高其在油气开采防砂管的应用性能的耐酸多孔金属材料的制备方法。
本发明通过以下方案实现：
一种制备耐酸多孔金属材料的制备方法，包括以下步骤：I将经还原热处理的多孔金属表面镀覆Ni-P合金层；II进行钝化处理；III干燥。
作为优化方案，可在所述步骤II的钝化处理后再重复步骤I，继续镀覆Ni-P合金层。
为进一步提高耐酸性能，所述的步骤I镀覆Ni-P合金层和步骤II的钝化处理交替进行若干次。
在完成所述步骤I和/或步骤II后，材料需经水洗。
所述的步骤I，优选采用酸性化学镀Ni-P合金工艺，其工艺条件如下表：
所述步骤II的钝化处理工艺，优选工艺为：钝化液采用5～10％(V/V)的Ni-S镍保护剂(上海敖美化学有限公司生产)水溶液，处理时间为1～10min，温度为25～60℃。
所述的步骤III优选采用自然晾干或烘干，烘干温度为100～160℃。
与现有技术相比，本发明制备得到的多孔金属材料在强酸中的腐蚀速率大大降低，其耐腐蚀程度可基本与不锈钢材相当，可适用于在需要酸化处理的油气井中采用多孔金属材料的防砂管。
具体实施方式
实施例1
采用已经过还原热处理的多孔镍材料，首先将材料在酸性化学镀Ni-P合金溶液中镀覆Ni-P合金层，镀液成份及工艺条件如表1；材料水洗后，在钝化液中进行钝化处理，钝化液为5％(V/V)的Ni-S镍保护剂(上海敖美化学有限公司生产)溶液，处理时间5min，处理温度40℃；之后材料再经水洗于120℃温度下烘干，制得耐酸多孔镍材料。
表1
本实施例得到的多孔镍材料，在土酸中的腐蚀速率(测试条件为：在12％HCl和3％HF中、温度为90℃、时间为3h)265.95g/(m2·h)与不锈钢在腐蚀液中的腐蚀速率接近，并且外观颜色均匀。
实施例2
采用已经过还原热处理的多孔镍材料，各步骤的工艺条件如实施例1，但镀覆Ni-P合金层和钝化处理步骤交替处理两次，其中第二次镀覆Ni-P合金层时间为100min，第二次钝化处理时间为10min，温度为25℃，所制备得到的多孔镍材料腐蚀速率为278.35g/(m2·h)。
实施例3
采用已经过还原热处理的多孔镍材料，首先将材料在酸性化学镀Ni-P合金溶液中镀覆Ni-P合金层，镀液成份及工艺条件如表2；材料水洗后，在钝化液中进行钝化处理，钝化液为5％(V/V)的Ni-S镍保护剂(上海敖美化学有限公司生产)溶液，处理时间2min，处理温度60℃；之后材料再在如表2所述工艺条件的酸性化学镀Ni-P合金溶液中镀覆Ni-P合金层，最后经水洗于自然晾干，制得耐酸多孔镍材料。
本实施例得到的多孔镍材料在土酸中的腐蚀速率腐蚀速率为272.55g/(m2·h)。
表2
Claims (10)
1.一种制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：I将经还原热处理的多孔金属表面镀覆Ni-P合金层；II进行钝化处理；III干燥。
2.如权利要求1所述的制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤II的钝化处理后再重复步骤I，继续镀覆Ni-P合金层。
3.如权利要求1所述的制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤I镀覆Ni-P合金层和步骤II的钝化处理交替进行若干次。
4.如权利要求1所述的制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：在完成所述步骤I和/或步骤II后，材料需水洗。
5.如权利要求1～4之一所述的制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤III优选采用自然晾干或烘干，烘干温度为100～160℃。
6.如权利要求1～4之一所述的制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤I，采用酸性化学镀Ni-P合金工艺，镀覆单位时间为60～120min。
7.如权利要求5所述的制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤I，采用酸性化学镀Ni-P合金工艺，镀覆单位时间为60～120min。
8.如权利要求1～4之一所述的制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤II的钝化处理工艺为，钝化液为5～10％(V/V)的Ni-S镍保护剂溶液，处理时间为1～10min，温度为25～60℃。
9.如权利要求5所述的制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤II的钝化处理工艺为，钝化液为5～10％(V/V)的Ni-S镍保护剂溶液，处理时间为1～10min，温度为25～60℃。
10.如权利要求6所述的制备耐酸多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤II的钝化处理工艺为，钝化液为5～10％(V/V)的Ni-S镍保护剂溶液，处理时间为1～10min，温度为25～60℃。
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