Investigation of the Antifouling Mechanism of Electroless Nickel–Phosphorus Coating against Sand and Bitumen
Notice bibliographique
Résumé
Antifouling coatings have attracted much attention in applications of industrial equipment and systems. The accumulation of foulants on downhole equipment used in the steam-assisted gravity drainage process for oil sand extraction reduces the recovery efficiency of bitumen and causes failures of the equipment. Applying suitable coatings is expected to endow antifouling property to the related substrate surface. Understanding the interaction mechanism between foulants and antifouling coating is critical for the evaluation and prediction of antifouling performance. In this work, antifouling coating consisting of Ni and P was prepared on the L80 carbon steel substrate, which is a commonly used material in downhole equipment. The surface properties (e.g., morphology and surface energy) of the Ni–P coating and pristine L80 substrates were characterized. The intermolecular and surface forces between typical foulants (e.g., silica and bitumen-coated silica) and Ni–P coated and uncoated L80 substrates were directly measured using the atomic force microscope colloidal probe technique to investigate the fouling mechanisms and predict the fouling behaviors of the foulants at the nanoscale. It was found that the Ni–P coating possessed lower surface energy, weaker attractive van der Waals interaction, and smaller adhesion to both silica and bitumen as compared to the uncoated L80 substrate. Bulk soaking experiments were also conducted accordingly which further demonstrated the antifouling performance of Ni–P coating against silica and bitumen, agreeing well with the surface force measurements. This work has improved the fundamental understanding of fouling behaviors of silica and bitumen and the antifouling mechanism of Ni–P coating at the nanoscale, with potential applications in many related processes in chemical and petroleum industries. The methodologies employed in this work can be readily extended for investigating fouling and antifouling mechanisms of different materials in various engineering fields.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».