甲烷碳源MCD薄膜涂层阀座的应用性能研究

除MCD薄膜涂层阀座外，在该煤液化减压调节阀阀芯部件的圆柱外表面上同样沉积了高质量的MCD薄膜，整体结构经过优化设计的、阀芯和阀座部件工作表面沉积了MCD薄膜的煤液化减压调节阀样阀的应用试验在PDU煤直接液化中试装置上进行，根据前面的仿真分析可知，工作压力最大约为20 MPa，最大冲击速度约为130 m/s。在前文的试验研究中，作者所在课题组制备的丙酮碳源MCD薄膜已经在新型煤液化减压调节阀中表现出良好的应用性能［9697，138］，甲烷碳源MCD薄膜具有更好的薄膜质量和耐磨损性能，因此在应用过程中表现出更好的应用性能。

图7-16　MCD薄膜涂层阀座的F犈S犈M形貌

（a）抛光前的表面形貌；（b）抛光后的表面形貌；（c）截面形貌(www.xing528.com)

图7-17　MCD薄膜涂层阀座的拉曼光谱

从零部件的磨损情况来看，在新型煤液化减压调节阀中的甲烷碳源MCD薄膜涂层阀座的受冲蚀表面上可以观察到细微划痕，但薄膜材料整体基本无损，证明MCD薄膜的耐磨性和附着性能完全可以满足该煤液化减压调节阀阀座的使用需求。划痕是煤浆中硬质颗粒高速冲刷的结果，而进口阀座PDC材料的表面裂纹是阀座破裂的前兆，可能与PDC材料的烧结工艺、阀座孔型设计、阀座基体材料与嵌入的PDC存在的膨胀系数差异有关。总体来看，MCD薄膜涂层阀座的使用寿命超过了进口PDC阀座的使用寿命。本章研制的煤液化高温高压差减压调节阀的整体结构以及甲烷碳源MCD薄膜涂层阀座部件均表现出良好的应用效果，可满足煤液化极端工况的使用要求。