目前人类对石油天然气等能源的需求日趋增加,而我国现有的含硫油气田的开发利用可以缓解人们对能源的需求。硫化氢(H₂S)是高含硫油气田中含有的对于油气管道有很强烈腐蚀性的一种剧毒性气体,不仅对管道造成腐蚀,而且会导致材料减薄甚至发生氢脆断裂。有研究表明硫化氢存在的条件下金属表面生成的混合晶型腐蚀产物对于后续腐蚀与氢渗透过程有不同影响,但关于具体的单一晶型对后续腐蚀及氢渗透进程的影响研究缺乏系统性,因此本文的研究主要集中于以下几个方面:首先,利用化学气相沉积的方法在X80钢表面制备单一晶型的硫铁化合物膜,对于薄膜的生长过程和机制进行探究,同时利用电化学的方法对薄膜的耐蚀性、阻氢性能进行研究。研究发现:当合成温度从350℃增加到550℃时,硫铁化合物薄膜随着温度变化发生晶型转变。表面生成不同Fe-S薄膜后,材料阻氢性能和耐蚀性均有提高,阻抗和基体相比明显增大。当温度为550℃时,薄膜的氢扩散系数和最大氢渗透电流最小,表明此温度下阻氢性能最佳;此外,合成时间对于产物膜的质量、厚度均有一定影响,且外层与基体结合不紧密的膜层在增加反应时间的同时会发生脱落的现象,暴露出与基体紧密结合的膜层。当合成时间为250 min时薄膜厚度最大,阻氢性能最好,最大氢渗透电流减小到基体的5%;不同反应物硫源条件下,反应物硫源为TBDS(叔丁基二硫)时,膜层和钢之间的结合最好,薄膜质量更佳,阻氢性能相比于S(升华硫)、TAA(硫代乙酰胺)有更大的提高。其次,利用固相法制备不同晶型硫铁化合物粉末并与环氧树脂进行混合,利用旋涂法在X80钢表面制备混有硫铁化合物的环氧防腐涂层,探究了旋涂法合成硫铁化合物膜及其对于X80钢的耐蚀性影响。结果表明相同混合比例下,陨铁矿粉末填料的防腐性能及阻氢效果优于黄铁矿晶型;此外,当混合比例为25%时,涂层对于基体的保护作用最强,有最优的电化学和阻氢性能;当混合硫铁化合物的粒径不同时,混合物的粒径达到400 nm左右且分布均匀时,制备的涂层阻氢性能随填料的粒径减小而增强。