CN117758130A

CN117758130A - 一种新型超疏水压缩空气储能管及其加工方法

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Publication number: CN117758130A
Application number: CN202311798499.0A
Authority: CN
Inventors: 刘卫东; 陈旭; 陈江; 李子月
Original assignee: Shanghai Jibo Laser Technology Co ltd; Shanghai Tianrui Jubo Composite Pipe Co ltd
Current assignee: Shanghai Jibo Laser Technology Co ltd; Shanghai Tianrui Jubo Composite Pipe Co ltd
Priority date: 2023-12-26
Filing date: 2023-12-26
Publication date: 2024-03-26

Abstract

本发明公开了一种新型超疏水压缩空气储能管及其加工方法，包括基管和涂覆在基管内壁的耐腐蚀涂层，所述涂层由Ni‑Cr‑Mo‑W‑Fe‑C合金、纳米TiO_2、ZrO_2、Y₂O₃组成，其中Ni‑Cr‑Mo‑W‑Fe‑C合金含量为70‑85％、纳米TiO₂含量为10‑25％，ZrO₂含量为5‑10％，Y₂O₃含量为1‑3％。通过加入纳米TiO₂颗粒，形成致密的超疏水层，减少井内潮湿空气凝结的薄液膜附着，从而减少腐蚀；同时加入Ni、Cr、Mo、Zr元素，能够充分抵御盐穴内卤盐潮解的氧化性和还原性腐蚀环境，从而解决压缩空气储能管容易点蚀和缝隙腐蚀的问题。

Description

一种新型超疏水压缩空气储能管及其加工方法

技术领域

本发明涉及压缩空气储能管技术领域，特别是一种新型超疏水压缩空气储能管及其加工方法。

背景技术

近年来，随着我国节能环保政策的推进，压缩空气储能技术是目前电力储能主要技术之一。压缩空气储能在用电低谷时段，利用电能将空气压缩至高压并存于洞穴或压力容器中，使电能转化为空气的内能存储起来；在用电高峰时段，将高压空气从储气室释放，进入燃烧室燃烧，利用燃料燃烧加热升温驱动涡轮机发电。现阶段最新发展趋势是利用开采盐矿剩下的矿洞来储存压缩空气，地下储穴一般有10-20Mpa的高压，常年温度在30-90℃，井深一般在500-2000m的深度，井内含有大量的盐分和地层渗水，井外的盐岩层也会发生蠕变，对管道造成挤压。管道埋藏在地下不仅要应对储穴内的高压气体，还要面对潮湿环境的O²腐蚀和盐穴中的Cl^-侵蚀。

现有的地下压缩空气储能管采用普通316L不锈钢管道，为了增加其性能，通常在其内壁涂覆耐腐蚀层，现有的具有耐腐蚀层的地下压缩空气储能管仍然存在抗腐蚀能力较差的问题，使得使用寿命也较短，无法满足现阶段的使用要求。

另一方面，现有的压缩空气储能管的内壁涂层多采用涂料、电镀、气相沉积、热喷涂、等离子溅射、堆焊等方法，但是上述方法得到涂层都是简单物理结合，这样在使用的过程中涂层有脱落的风险，脱落的涂层也会对管壁造成二次损伤，会减低压缩空气的储能效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的压缩空气储能管在O^2-腐蚀和C^l-侵蚀下容易点蚀和缝隙腐蚀导致寿命不长的问题的问题，提供一种新型超疏水压缩空气储能管及其加工方法。

一种新型超疏水压缩空气储能管，包括基管和涂覆在基管内壁的耐腐蚀涂层，所述涂层由Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金、纳米TiO_2、ZrO_2、Y₂O₃组成，其中Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金含量为70-85％、纳米TiO₂含量为10-25％，ZrO₂含量为5-10％，Y₂O₃含量为1-3％。

进一步的，所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金含量为80％、纳米TiO₂含量为14％，ZrO₂含量为5％，Y₂O₃含量为1％。

进一步的，所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金成分Ni 30-55％，Cr 10-20％，Mo 10-20％，W 3-8％，Fe 2-5％，C 0.1-1％。

进一步的，所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金为Ni 45％，Cr 12％，Mo 14％，W 3.5％，Fe4.5％，C 0.5％。

进一步的，所述Fe-Ni-Cr-Mo-W-C合金粉末的粒径为15～150μm，ZrO₂粉末粒度为15-150μm，Y₂O₃粉末粒径为15～150μm，纳米TiO₂粉末粒径为5～20nm。

一种新型超疏水压缩空气储能管的加工方法，包括如下步骤：

S1：选取对应比例的Fe-Ni-Cr-Mo-W-C合金粉末、ZrO₂粉末、Y₂O₃粉末、纳米TiO₂粉末，均匀混合后，球磨12h,放入真空烘干炉，在120°烘干1个小时,筛选出粒度为5～150μm的混合粉体。

S2：通过同轴送粉法，将上述混合原料激光熔覆在基管内壁。

进一步的，所述步骤S1中，所述纳米TiO₂粉末制备方法为：用旋转喷雾造粒法制备微米级TiO₂颗粒，将微米级TiO₂颗粒和水的悬浊液通过泵压进高压旋转喷雾器里，喷射到高温的造粒塔里，水份快速蒸发，筛选出5-40μm的粉体。

进一步的，所述步骤S2中，激光熔覆环境采用氩气保护，激光熔覆光斑为圆形直径为3mm,激光功率为3200W，搭接40％，熔覆厚度为1.5mm。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过在316L不锈钢内壁增加耐腐蚀涂层，可以将压缩空气储能管的寿命从5年增加到30年，解决压缩空气储能管寿命低的难题，大幅度节约了成本。

2.本发明通过加入纳米TiO₂颗粒，形成致密的超疏水层，减少井内潮湿空气凝结的薄液膜附着，从而减少腐蚀；同时加入Ni、Cr、Mo、Zr元素，能够充分抵御盐穴内卤盐潮解的氧化性和还原性腐蚀环境，从而解决压缩空气储能管容易点蚀和缝隙腐蚀的问题。

3.本发明采用超高速激光熔覆的方法，减少在加工过程中气孔的生成，降低点蚀和缝隙腐蚀的侵蚀。利用旋转喷雾造粒法的方法，制备微米级TiO2颗粒，在激光熔覆高温自动分散，解决纳米颗粒团聚影响送粉的问题。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金成分Ni 30-55％，Cr 10-20％，Mo 10-20％，W 3-8％，Fe 2-5％，C 0.1-1％。

所述Fe-Ni-Cr-Mo-W-C合金粉末的粒径为15～150μm，ZrO₂粉末粒度为15-150μm，Y₂O₃粉末粒径为15～150μm，纳米TiO₂粉末粒径为5～20nm。

本方案中，所述基管采用316L不锈钢管。

实施例2

所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金含量为80％、纳米TiO₂含量为14％，ZrO₂含量为5％，Y₂O₃含量为1％。

所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金为Ni 45％，Cr 12％，Mo 14％，W 3.5％，Fe 4.5％，C0.5％。

本方案中，所述基管采用316L不锈钢管。

实施例3

所述步骤S1中，所述纳米TiO₂粉末制备方法为：用旋转喷雾造粒法制备微米级TiO₂颗粒，将微米级TiO₂颗粒和水的悬浊液通过泵压进高压旋转喷雾器里，喷射到高温的造粒塔里，水份快速蒸发，筛选出5-40μm的粉体，所述的微米级TiO₂颗粒在激光熔覆的高温环境下会自动分散为纳米级颗粒。由于纳米颗粒的尺寸较小，在同轴送粉的时候纳米颗粒可能会被吹走，降低熔覆层的性能，纳米颗粒含量过高时，纳米颗粒会团聚在一块，造成送粉不通畅，进入熔覆层内反而会降低性能，所以选用旋转喷雾造粒法，微米级TiO₂粉末加入适量的水配制成悬浊液，用泵将悬浮液再通过高压旋转喷雾器喷成雾状喷射到造粒塔中，在高温环境下使溶剂迅速蒸发而形成颗粒。筛选出粒径在5-40μm软团聚的颗粒。这些软团聚的微米级TiO₂颗粒，在激光熔覆高温环境下自动分散成纳米级TiO₂颗粒，减少了纳米颗粒在同轴送粉会被吹散或者因为团聚影响送粉的问题。

所述步骤S2中，激光熔覆环境采用氩气保护，激光熔覆光斑为圆形直径为3mm,激光功率为3200W，搭接40％，熔覆厚度为1.5mm。

本方案采用同轴送粉超高速激光熔覆技术，超高速激光熔覆的熔覆层很薄，可以达到0.02-0.8mm，基体受热影响很少，由于超高速激光熔覆使一个快热快冷的过程，熔覆层的晶粒来不及长大，所以熔覆层的强度比传统激光熔覆涂层的性能要更好。由于覆层材料具有较大的选择自由度，不一定与基体材料一致，可根据实际需求选择具有特殊功能的覆层材料，从而使原先单一材质的零部件成为功能梯度复合材料，具有稀释率低、晶粒细小、组织致密、成形精度高等优点。本发明采用超高速激光熔覆技术，在316L不锈钢内壁制备一层高强度、抗氧化和超疏水的耐腐蚀材料，形成功能性梯度复合管，316L不锈钢具有高强度，耐腐蚀的特点，超高速激光熔覆在316L不锈钢钢管内壁的熔覆层具抗氧化，耐腐蚀、超疏水的功能。

在本方案中，所述纯Ni、纯Cr、纯W、纯Mo、Fe粉、ZrO₂粉末，Y₂O₃粉末为现有原料，采购于常州中天新材料股份有限公司。

基于实施例1和2中，任意选取如下比例原料，按照实施例3中的加工方法进行生产，得到超疏水压缩空气储能管，与现有技术中使用的304和316L管在耐腐蚀方面进行测试，得到如下数据：

其中，本测试方法基于《NACE SP0775-2018》,进行耐腐蚀实验，具体如下表0：

表0：耐腐蚀程度对照表

腐蚀程度	平均腐蚀速率(mm/y)	最大点蚀速率(mm/y)
			轻度	＜0.025	＜0.3
中度	0.025-0.12	0.13-0.20
			严重	0.13-0.25	0.21-0.38
极严重	＞0.25	＞0.38

实验条件为：气相：12、15、17Mpa的压缩空气、温度：30、50、70、90℃、介质：230g/LNaCl溶液、流速：1.5m/s。

选取下表1中比例的合金粉末，与304管和316管分别在30°-12MPa、50°-12MPa、70°--12MPa、70°-15MPa、70°-17MPa、90°-12MPa进行耐腐蚀模拟实验；

表1:实验例1与实验例2组成表

编号/成分含量	Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金	纳米TiO₂	ZrO₂	Y₂O₃
					实验例1	75％	18％	6％	1％
实验例2	80％	14％	5％	1％

其中所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金为Ni 45％，Cr 12％，Mo 14％，W 3.5％，Fe4.5％，C 0.5％。

得到如下数据：

表2本耐腐蚀涂层与304、316L管耐腐蚀性能对比表：

通过上表1和2可知，本方案制得的耐腐蚀涂层，相较于现有技术中的304、316L管，其具有更高的耐腐蚀性能，通过数据推算，本申请中的压缩空气储能管的寿命从5年增加到30年，甚至更高。

下面对所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金进行实验，测定该合金涂层的耐腐蚀能力，选定其最优组。

选取四组数据，如下表3：

表3：Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金中，各元素比例表

测得的数据如下表4：

表4：不同比例元素耐腐蚀速率表

通过表3和表4可知，在Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金中，所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金为Ni45％，Cr 12％，Mo 14％，W 3.5％，Fe 4.5％，C 0.5％时，所得到的合金耐腐蚀性能最优。

在本比例中，Ni元素是面心立方结构，Ni基合金可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；同时Ni具有较好的抗氧化能力、耐腐蚀能力和一定的疏水性，在常温下，Ni具有较高的电子亲和力和金属键强度，使得它的表面不易被氧气或空气中的氧分子吸附和反应。这阻止了氧气与镍的直接接触，减少了氧化反应的发生。此外，镍表面会形成一层致密且稳定的NiO氧化物膜，进一步减缓氧化反应的进行，也能阻隔外界腐蚀物质对镍的进一步侵蚀，Ni的表面通常比较光滑，表面能较低，使得水分子难以附着在表面形成吸附层，降低了液体与表面之间的相互作用，从而提供了良好的抗氧化耐腐蚀的保护。而一般Ni和含量达到30％以上就可以展现出他优秀的耐腐蚀性和抗氧化性，而Ni的含量越高，Ni基合金在抗氧化和耐腐蚀的性能就越优异，一般为了提高Ni基合金的耐腐蚀性和抗氧化性能，Ni元素的含量在50％以上，但是Ni元素的价格过于昂贵，所以Ni元素的含量在55％以内就足够满足使用要求。

在Ni中引入Cr、Mo、W固溶强化元素，这些的元素的因为半径与Ni元素的半径有差异，这些元素的加入会改变Ni元素原有的晶格尺寸，形成γ固溶体，由于晶格畸变，抵御位错的能力也相应的得到了提升，所以熔覆层的强度得到了提升，加入多种钝化元素，在于Ni基体形成固溶体后，提升了材料的腐蚀电位，从而提高了整体的耐蚀性。Cr是一种优秀的增硬和耐腐蚀的元素，Cr主要在氧化性环境使用，在氧化环境下，Cr表面会形成一层致密的钝化膜，在Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金中，会形成(Ni，Fe)Cr₂O₄和Cr₂O₃氧化膜，氧化膜能够抑制金属离子向外扩散，也阻碍外界的O^2-向熔覆层内部扩散，当Cr的含量越高时，氧化膜越致密耐腐蚀性能则越强，当Cr的含量达到13％时，熔覆层就具有抗氧化性腐蚀。但是在非氧化介质中，首先Cr不容易生成致密的氧化膜，同时生成的氧化膜可能也会被非氧化介质溶解。当卤盐与金属表面接触，在潮湿环境下，会形成电化学腐蚀，金属表面上的氧化物会被卤盐中的阴离子还原为金属离子，同时产生电子，而金属离子和电子在还原介质下相互转移会加速金属氧化和金属的溶解，金属也将腐蚀的更快。此时就需要Mo元素的出现，Mo元素可以同时抵抗氧化性腐蚀和还原性腐蚀，Mo元素也可以显著增强合金在点蚀和缝隙腐蚀下的耐腐蚀性能，Mo元素的加入增加了润湿性，抑制晶粒的长大，加强基体的固溶强化，所以增加Mo元素的含量可以增加合金的综合性能。W元素不仅具有良好的抗氧化性能，能够稳定抵御氧气的侵蚀，W元素具有优秀的化学稳定性和耐腐蚀性，W元素主要是改善合金的耐点蚀和耐缝隙腐蚀的能力，W与合金中的C元素结合，形成碳化钨，可以极大增强涂层的强度，但是考虑到W的成本极高，所以可以减少W的含量，W的含量为3-8％即可。在Ni、Cr、Mo和W元素的协同作用下，制备的熔覆层既具有高强度、又能抵御O^2-腐蚀和CL^-的侵蚀，还能增加熔覆层耐点蚀和缝隙腐蚀的能力，从而增加了316L不锈钢管道的使用寿命。

Ni基合金加入Fe的目的是为了降低成本，Fe的加入能与Ni等元素形成γ^-(Ni，Fe)固溶体，增加涂层的强度，同时Fe也能有效的抑制Ni₄Mo相的析出，Ni₄Mo相的含量达到一定的含量会导致合金的韧性降低，从而使材料更容易发生断裂或脆性破坏，在高温环境下，相变过程中会形成大量的Ni₄Mo相，这可能导致晶界或合金内部的大片μ相形成，从而降低整体性能和可靠性，Ni₄Mo也会受到腐蚀介质的侵蚀降低合金的整体耐腐蚀性能，而Fe元素可以有效的抑制Ni₄Mo的析出，减少合金在加工过程中的裂纹敏感性。Fe还具有加强碳在Ni基体中的溶解度，可以改善合金对晶间腐蚀的敏理性和抗渗碳性能。加入少量的C元素，一方面降低合金熔点，增加熔体流动性，二是为C元素与合金中的其他元素结合生成碳化物，提高熔覆层的强度，但是C的含量低于0.1时，提高强度的效果不佳，但是C元素的含量大于1％时，碳会增加合金的晶间腐蚀倾向，降低合金的力学性能。

基于上述原理，本方案中，单纯的Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金作为耐腐蚀层，虽然其耐腐蚀性能相较于现有的304和316L具有一定的优势，但是耐腐蚀性能较常规管体耐腐蚀效果优势并不明显，同时不具备自由修复能力，本方案在该合金的基础上，引入ZrO₂粉末、Y₂O₃粉末、同时引入纳米TiO₂粉末，形成疏水层，降低腐蚀容易附着在管壁上的时间，进一步提高管内壁的防腐蚀性能。

基于上述结果，本方案在实施例1和实施例2基础上，选取任一四组配比，按照实施例3的加工方法进行生产，得到四种压缩空气储能管，测量其耐腐蚀性能，四组配比如下表4：

表5：耐腐蚀涂层中，各合金粉末组成

编号/成分含量	Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金	纳米TiO₂	ZrO₂	Y₂O₃
					实验例7	70％	20％	9％	1％
实验例8	75％	18％	6％	1％
					实验例9	80％	14％	5％	1％
实验例10	85％	10％	4％	1％

表6：不同比例合金配比耐腐蚀度实验数据

通过表5和6可知，当所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金含量为80％、纳米TiO₂含量为14％，ZrO₂含量为5％，Y₂O₃含量为1％时，此时本耐腐蚀涂层具有最佳的耐腐蚀性能。

本方案中，所述TiO₂相为超疏水相，所述ZrO₂为增韧相，所述Y₂O₃为助熔相，Ni、Ti是疏水性强的元素，Ni，Ti、Cr、Mo、W耐腐蚀元素，Fe、C为强化元素。具体的，在所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金中加入少量的ZrO₂颗粒增加韧性。Zr元素对Cl离子具有较强的抵抗能力，Zr元素会与空气接触生成ZrO₂氧化膜，这层氧化膜可以迅速形成，并且具有良好的附着力和稳定性。当氯化物腐蚀Zr氧化膜表面时，氧化膜会迅速修复和再生，形成新的保护层，从而防止继续腐蚀。因此Zr元素在氯化物环境中可以有效地防止Cl^-的渗透和侵蚀达到自我修复的能力。Zr元素也可以提高合金的整体韧性，在晶格中加入Zr元素可以阻碍位错的运动，从而提高合金的抗变形性能。锆化合物的存在可以形成弥散的沉淀相或细小的析出物，有效地阻碍位错的滑移和扩展，使合金具有更好的塑性和延展性。Zr元素的添加也可以促使合金的晶粒细化。细小的晶粒结构有利于阻碍裂纹的传播和提高材料的韧性。Zr元素与其他合金元素的反应可以引起晶粒的再结晶或细化过程，从而得到更细小的晶粒结构。

在强度和韧性都具备的情况下，再加入纳米TiO₂粉末，纳米TiO₂本身具有良好的化学稳定性和疏水性。在湿润氯化物环境中，钛合金可以与Cl^-发生反应，形成致密的纳米TiO₂氧化膜保护不被腐蚀，当纳米TiO₂氧化膜被腐蚀时，纳米TiO₂氧化膜可以重新生成并快速修复破损的部分。纳米TiO₂合金表面也具有一定的这种自修复能力有助于维持TiO₂的耐湿氯性能，同时纳米TiO₂颗粒因为密度较小，在超高速激光熔覆的时候会上浮到熔覆层的表面，与外界环境接触，从而生成致密的超疏水层，形成大量的小角度晶界，降低液滴在熔覆层表面的附着力，液滴的附着减少了，就降低了被腐蚀的几率，这样管道就有更长的使用寿命。但是纳米TiO₂因为粒径较小，在熔覆的时候纳米TiO₂颗粒容易团聚在一块，团聚在一块就会造成涂层中的纳米TiO₂颗粒就分布不均匀，所以，TiO₂的含量低于10％时，纳米TiO₂自发向涂层表面扩散的数量就不够应付涂层表面被腐蚀的地方了，当纳米TiO₂含量大于25％时，有部分的纳米TiO₂团聚在一块，在这里容易造成应力过高，其他的地方纳米TiO₂分布不均匀。

为了使成分分布更均匀，加入Y₂O₃颗粒，Y₂O₃是一种常用的助熔剂，可以在纳米TiO₂的超高速激光熔覆过程中起到促进扩散和均匀分布的作用。通过添加适量的Y₂O₃到纳米TiO₂颗粒中，可以改变其熔化行为和表面张力，从而提高纳米TiO₂颗粒在涂层中的分散性和扩散能力。具体来说，Y₂O₃可以在超高速激光熔覆过程中与纳米TiO₂发生相互作用，形成液态固溶体。这样Y₂O₃可以降低纳米TiO₂颗粒之间的表面张力，并降低颗粒聚集的趋势，从而促进纳米TiO₂颗粒的均匀分散。此外，Y₂O₃也可以影响纳米TiO₂颗粒的熔点和熔化行为。由于Y₂O₃具有较低的熔点，当加热到足够温度时，Y₂O₃会先熔化，形成液态相，并利用其较低的表面能使纳米TiO₂颗粒更容易湿润和扩散。同时Y₂O₃的加入，会增加熔池的流动性，这会使涂层的表面变得更加平整，也会减少涂层中的气孔的存在。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种新型超疏水压缩空气储能管，其特征在于：包括基管和涂覆在基管内壁的耐腐蚀涂层，所述涂层由Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金、纳米TiO_2、ZrO_2、Y₂O₃组成，其中Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金含量为70-85％、纳米TiO₂含量为10-25％，ZrO₂含量为5-10％，Y₂O₃含量为1-3％。

2.根据权利要求1所述的一种新型超疏水压缩空气储能管，其特征在于：所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金含量为80％、纳米TiO₂含量为14％，ZrO₂含量为5％，Y₂O₃含量为1％。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型超疏水压缩空气储能管，其特征在于：所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金成分Ni 30-55％，Cr 10-20％，Mo 10-20％，W 3-8％，Fe 2-5％，C 0.1-1％。

4.根据权利要求3所述的一种新型超疏水压缩空气储能管，其特征在于：所述Ni-Cr-Mo-W-Fe-C合金为Ni 45％，Cr 12％，Mo 14％，W 3.5％，Fe 4.5％，C 0.5％。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种新型超疏水压缩空气储能管，其特征在于：所述Fe-Ni-Cr-Mo-W-C合金粉末的粒径为15～150μm，ZrO₂粉末粒度为15-150μm，Y₂O₃粉末粒径为15～150μm，纳米TiO₂粉末粒径为5～20nm。

6.一种新型超疏水压缩空气储能管的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种新型超疏水压缩空气储能管的加工方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述纳米TiO₂粉末制备方法为：用旋转喷雾造粒法制备微米级TiO₂颗粒，将微米级TiO₂颗粒和水的悬浊液通过泵压进高压旋转喷雾器里，喷射到高温的造粒塔里，水份快速蒸发，筛选出5-40μm的粉体。

8.根据权利要求6所述的一种新型超疏水压缩空气储能管的加工方法，其特征在于：所述步骤S2中，激光熔覆环境采用氩气保护，激光熔覆光斑为圆形直径为3mm,激光功率为3200W，搭接40％，熔覆厚度为1.5mm。