一種納米相材料矽鋼片的製作方法

2023-10-09 23:05:14

專利名稱：一種納米相材料矽鋼片的製作方法
技術領域：
本發明屬新型磁性材料領域，特別是一種含有納米相材料的矽鋼片。 技術背景變壓器是利用電磁感應實現從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一 種電器，是電能傳遞或作為信號傳輸的重要元件，變壓器可將一種電壓的交流電能變換為 同頻率的另一種電壓的交流電能。變壓器的重要元件是一個鐵心和套在鐵心上的二個或多 個繞組。鐵心是變壓器中重要的磁路部分，通常由含矽量較高、厚度為0. 35,0. 3,0. 27mm, 表面塗有絕緣漆的熱軋或冷軋矽鋼片疊裝或卷繞而成。鐵心分為鐵心柱和橫片兩部分，鐵心柱套有繞組；橫片起閉合磁路作用，卷繞可以 成為各種形狀，環形、矩形、橢圓形。目前使用的變壓器鐵心材料價格較高，線圈產生的磁通在鐵心流動產生的感應電 勢，使變壓器的損耗增加。並且使鐵心發熱，變壓器的溫度增加，由此產生的「鐵損」較大， 降低了輸出功率，又降低了效率。本發明提供一種納米相材料的矽鋼片，替代目前使用的矽鋼片，克服了以上鐵心 價格高、導電性高、電阻率低的缺陷，使變壓器的損耗小，溫度降低，提高了變壓器的效率， 達到了節能的效果。本發明的目的是這樣實現的在經過熱處理熱軋鋼帶或冷軋鋼帶的鋼片中加入 含矽的納米相材料，使其替代目前使用的矽鋼片，有效地降低了鋼片的導電性，增加了電阻 率，減少了磁通變化所引起的渦流損耗，變壓器鐵心用厚度為0. 27-0. 35mm的本發明產品 疊成或卷繞而成。片間用絕緣漆隔離，鐵心的形狀不變。本發明產品的磁通量密度可達到晶粒取向矽鋼片的標準(單位GS高斯)鐵片B 值=6000-8000低矽片B 值=9000—11000無取向矽鋼片B值=12000-16000晶粒取向矽鋼片B值=15000-20000含矽量1. 0-4. 5%，含碳量低於0. 03%，並不含有其他有害雜質。將金屬氧化物納米化，無機材料納米化成功應用在鋼片的改性中，一般常見的磁 性物質均屬於磁區的集合體，當粒子尺寸小至無法區分出其磁區時，即形成單磁區的磁性 物質，因此磁性材料製成超微粒子或薄膜時，將成為優異的磁性材料。具體實施各成分按質量較佳的配比為①固含量為50%的水性丙烯酸樹脂 35-50、固含量為50%的水性氨基樹脂5-35，納米相材料有機矽25-40.②平均粒徑在IOmm 以下的鈦白粉、重晶石粉、高嶺土、雲母粉、碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇、氧化鎂等原料中的一種 或多種按比例的混合物，該組分用量佔總量的5-40%。③助劑成分消泡劑、分散劑、穩定 劑、抗凍劑中的一種或多種，加入量佔總質量的0-15%。④水和水溶性有機溶劑組成，其用量按粘度要求加入佔總質量的5-75%。本發明綜合考慮了其中各組合的用量和配比，使之最大限度的趨於合理製備在混合釜中加入①組分攪拌均勻再加入，②組分用高速攪拌機分散再加入 ③④組分經砂磨機即得成品配方粘度為25s_45s本發明在矽鋼片連軋連塗裝置中使用，在爐溫為600°C -SOO0C .板面溫度 2800C —350°C，鋼片移動速度為60m/min乾燥時間45s得到外觀光亮平整膜厚1. 2um-3um, 層間電阻值1600 Ω，附著力、防鏽性能磁屏蔽性能均符合要求的納米相材料薄膜層矽鋼片。本發明不含鉻酸鹽及其他有害成分，不含對環境造成汙染，使用安全可靠，具有優 異的電絕緣性，表面光亮平整，在耐水性、防鏽、耐高溫、附著力等性能上均滿足矽鋼片用作 電機、變壓器等用途的質量要求。
權利要求
一種納米相材料的矽鋼片其特徵是外用納米氧化矽和納米有機矽的超微粒的特性與不含矽或含矽量少的鋼帶發生很強的物化作用，使磁導率高、矯頑率低、電阻係數大，因而磁滯損失和渦流損失小，軋制後經退火磁導率更好，損耗率更低。
2.根據權利要求所述的一種納米相材料矽鋼片層間電阻值為1200Ω至1600Ω，不含 鉻酸鹽及其他有毒成分不會對環境造成汙染，滿足矽鋼片用作電機、變壓器等用途的質量 要求。
3.根據權利要求所述的一種納米相材料矽鋼片其設置方法之一是0.35mm-0. 27mm的 鋼帶、捲成鐵心後，加入納米相材料物化作用後在50Hzl7000GS條件下鐵心鐵損只有1. 3W/ kg左右，達到晶粒取向矽鋼片的標準。
全文摘要
本發明是一種納米相材料矽鋼片，可替代現實用的矽鋼片，磁導率高、矯頑率低，電阻係數大，因而磁帶損失和渦流損失小，軋制後經退火磁導率更好、損耗率更低，有效地提高了電機和變壓器的質量並降低成本。
文檔編號H01F41/02GK101908398SQ20091009935
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月3日 優先權日2009年6月3日
發明者範勇, 範志平 申請人:寧波萬吉電子科技有限公司