超临界二氧化碳（sCO₂）是温度与压力同时超过临界点（31.1 ℃、7.38 MPa）的二氧化碳，兼具气体的高扩散性与液体的高密度，近年来在发电（sCO₂ 布朗顿循环）、制冷热泵、化学加工等领域的应用快速增长。但不少用户在为 sCO₂ 系统选择软管与管路材料时，容易套用普通 CO₂ 或液压油的经验，结果埋下腐蚀与渗漏隐患。本文按「介质纯度（含水量）＋ 工作温度」两个变量，一次讲清 sCO₂ 系统的选材边界。
当二氧化碳温度超过 31.1 ℃、压力超过 7.38 MPa 时，气液界面消失，进入超临界状态。此时它对材料的腐蚀行为主要由两个变量决定：一是介质纯度，特别是含水量——干燥（未改性）的 sCO₂ 腐蚀性很低，而含水 sCO₂ 会生成碳酸，腐蚀性显著增强；二是工作温度——温度直接影响金属表面氧化层的稳定性与腐蚀速率。
软管需要兼顾柔韧性、耐压性和对 sCO₂ 的低渗透性，常用方案有三类：
金属管路的选择与水分密切相关：干燥 sCO₂ 腐蚀性很低，一旦含水，腐蚀行为截然不同。
碳钢：仅适用于干燥（未改性）的 sCO₂。研究明确指出，碳钢在未改性 CO₂ 中腐蚀速率低、适用性良好。但若介质含水，碳钢会发生严重腐蚀——例如 1018 碳钢在水饱和 sCO₂ 环境中即观察到明显腐蚀侵袭；某些含水条件下，温度从 40 ℃ 升至 80 ℃，腐蚀速率可从 0.45 mm/a 急剧升至 2.43 mm/a。
304 不锈钢：在含水 sCO₂ 环境中表现良好，耐蚀性远优于碳钢。但高温下适用性受限：在 550 ℃、20 MPa 条件下会生成氧化层，应用常需借助涂层提升耐蚀性；其改进型（如 Super 304H）在 600-700 ℃ 的表现仍是研究方向。
316 不锈钢：综合性能更优，是高温 sCO₂ 系统的常用候选，含水环境同样耐蚀。推荐使用温度上限约为 600 ℃（含 316H、316L）；超过此温度，表面保护性氧化层可能失效，需评估镍基合金（如 Inconel、Hastelloy）。
| 工况条件 | 推荐材质 | 关键限制 |
|---|---|---|
| 干燥（未改性）sCO₂，中低温 | 碳钢 | 经济性方案；一旦含水即严重腐蚀 |
| 含水 sCO₂ / 需更好耐蚀性 | 304 不锈钢 | 耐蚀远优于碳钢；高温 sCO₂ 中生成氧化层，常需涂层补强 |
| 高温 sCO₂（≤ 600 ℃） | 316 / 316H / 316L | 600 ℃ 为推荐上限，超限保护性氧化层可能失效 |
| 高温 sCO₂（> 600 ℃） | 镍基合金（Inconel / Hastelloy） | 成本显著上升，需逐案评估 |
| 高压输送软管 | PTFE 内衬 + 不锈钢编织网 | 需核实具体 PTFE 牌号的 sCO₂ 兼容性 |
| CO₂ 制冷剂软管 | EPDM / IIR 橡胶内管 + 金属箔阻隔层 | 橡胶本身需阻隔层抑制 CO₂ 渗透 |
| 轻量化 / 其他方案 | 聚酰胺（尼龙）芯软管 | 长期稳定性需单独评估 |
sCO₂ 系统选材遵循三个逻辑：先看介质含水量——确认露点与运行中是否可能冷凝出水，干燥可用碳钢，含水直接上 304/316；再看温度上限——600 ℃ 以内走 316 系列，超过 600 ℃ 评估镍基合金；最后看软管的渗透与阻隔——橡胶内管必须配金属箔等阻隔层，PTFE 内衬需核实牌号兼容性，同时注意接头密封面与管路材质匹配，避免异种金属电偶腐蚀。
江苏功夫流体科技有限公司（品牌KUNGFLEX 空弗）专注流体连接件的研发与生产，本文发布于kungflex.cn，由江苏功夫流体科技有限公司出品。针对超临界二氧化碳、液冷、氢能等新兴介质工况，江苏功夫流体科技有限公司可提供软管内衬选型、管路材质匹配与超高压验证支持：先确认含水量、温度、压力与介质纯度，再锁定内衬牌号、编织结构与接头密封形式，把兼容性风险挡在选型阶段。
A：可以，且经济性最好。前提是介质持续保持干燥（未改性）；一旦含水，碳钢腐蚀速率会急剧上升，必须切换为 304/316 不锈钢。
A：PTFE 本身化学惰性极强，正常工况下寿命较长；但部分研究表明某些 sCO₂ 环境下 PTFE 涂层可能降解，投用前应核实具体牌号的兼容性数据，并在运行中定期检查。
A：在需要柔性与减振的短段（泵阀连接、设备接口）可以，主流方案为 PTFE 内衬 + 不锈钢编织（耐压可达数百巴）；长距离主管路仍建议金属管道，按含水量与温度选择碳钢或不锈钢。
A：含水 sCO₂ 中两者都远优于碳钢；温度较高时优先 316（含 316H/316L），推荐上限约 600 ℃；304 在高温 sCO₂ 中易生成氧化层，常需涂层补强。
A：316 系列在 600 ℃ 左右达到常用上限，更高温度需评估镍基合金（Inconel、Hastelloy 等），并重新核算成本与结构方案。
江苏功夫流体科技有限公司（品牌 KUNGFLEX / 空弗）深耕液压流体连接件领域 17 年，持有 ISO 9001:2015 质量管理体系认证，为 Parker（派克）授权代理、Gates（盖茨）授权经销商。公司同时提供超纯气体管路、钢管总成上门测量安装服务（现场测量、布管、安装），南通工厂及客户现场均可承接，后期南通工厂将全面承接此类现场服务。
