一種利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法
2023-05-13 09:28:06 1
一種利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法，包括以下步驟：1）按鍍液組成稱取各組分，滴加鹽酸，調整pH值至2.5-3.1；2）將步驟1）中鍍液超聲分散30分鐘，再使用電動攪拌器攪拌，將鍍液水浴加熱到40℃；3）將矽鋼板清洗乾淨，選擇10-30A/dm2的電流密度立即放入經過步驟2）的鍍液中電鍍，3-5分鐘後取出，用蒸餾水洗淨後自然晾乾；以及4）將經過步驟3）的矽鋼板放入氣體保護爐中，進行熱處理，保溫時間為2小時。本發明的有益效果為：採用複合電沉積的技術，同時結合納米技術與熱處理的方法，在較低的溫度下，在取向矽鋼表面滲氮，工藝相對簡便，具有很高的經濟價值。
【專利說明】一種利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及取向矽鋼【技術領域】，尤其涉及一種利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法。
【背景技術】
[0002]取向矽鋼有很好的磁性能和很低的鐵損，是製造變壓器鐵芯的必需材料，每年的消耗量達數百萬噸，取向矽鋼的製造工藝複雜，製造工序長和影響性能因素多。取向矽鋼的巨大需求量和對其性能的不斷提高，使得科技工作者們對矽鋼的研究不斷深人。
[0003]通常，取向矽鋼的再結晶退火包括初次再結晶退火和二次再結晶退火，矽鋼最終的織構和組織是通過二次再結晶形成的，但是初次再結晶的織構對二次再結晶的組織和織構有重要的影響。目前關於取向矽鋼織構的形成機理不是所有方面都已經很清晰，還需要一些原創性的研究。比如一些人認為高斯織構形成過程中重合位置點陣起到關鍵作用，但也有人認為是高能晶界的影響最大。所以，關於取向矽鋼再結晶的研究還需要做很多工作。
[0004]取向娃鋼的製造技術分為高溫製造工藝和低溫製造工藝。目前，由於能耗太大的原因，研究者大多專注於低溫製造工藝的研究。低溫製造的技術，可以使得抑制劑不僅僅靠煉鋼過程中加入元素形成，也可以在加工過程中形成，採用滲氮技術是其中一個很重要的研究方向。
[0005]目前的滲氮技術，主要的局限在於，滲氮的效率很低，滲氮的溫度還是很高，能耗很大。同時滲氮過程中，對滲氮設備的損傷很大。由於滲入的N元素集中在材料的界面上，抑制劑在厚度方向上分布很不均勻，同時鋼板的表面N很容易回到氣氛中，最終使得鋼板表面的N元素含量非常不穩定，產品性能波動很大。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法，以克服目前現有技術存在的上述不足。
[0007]本發明的目的是通過以下技術方案來實現:
一種利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法，包括以下步驟:
O按鍍液組成稱取各組分，滴加鹽酸，調整PH值至2.5-3.1，所用鍍液由以下組分組成=FeSO4.6H20:200-250g/L ；FeCl2.6H20:35_45g/L ；H3BO3:35_40g/L ;十六烷基三甲基溴化銨:0.1-0.3g/L ;抗壞血酸:3-5g/L ;納米AlN:5_25g/L，餘量為水，以上各組分均為分析純；
2)將步驟I)中鍍液超聲分散30分鐘，再使用電動攪拌器攪拌，將鍍液水浴加熱到40 0C ；
3)將矽鋼板清洗乾淨，選擇10-30A/dm2的電流密度立即放入經過步驟2)的鍍液中電鍍，3-5分鐘後取出，用蒸餾水洗淨後自然晾乾；以及
4)將經過步驟3)的矽鋼板放入氣體保護爐中，進行熱處理，保溫時間為2小時。[0008]進一步的，所述步驟I)中鹽酸為體積比為1:1的鹽酸。
[0009]進一步的，所述步驟2)中攪拌器轉速為200-400轉/分鐘。
[0010]進一步的，所述步驟4)中氣體保護爐為氮氣:氫氣為1:3的氣體保護爐。
[0011]進一步的，所述步驟4)中熱處理溫度設置為600-800°C。
[0012]進一步的,所述納米AlN粒徑為50nm。
[0013]本發明的有益效果為:採用複合電沉積的技術，同時結合納米技術與熱處理的方法，在較低的溫度下，在取向矽鋼表面滲氮，工藝相對簡便，具有很高的經濟價值。
【具體實施方式】
[0014]實施例1:
Cl)鍍液配方=FeSO4.6H20:200g/L ；FeCl2.6H20:35g/L ；H3BO3:35g/L ;十六烷基三甲基溴化銨:0.lg/L ;抗壞血酸:3g/L ;納米AlN:5g/L，餘量為水，以上各組分均為分析純，納米AlN粒徑約50nm ；
(2)按以上配方，稱取藥品，加入蒸餾水混合溶解；滴加體積比為1:1的鹽酸，調整pH值至 2.5 ;
(3)將以上鍍液超聲分散30分鐘，再使用電動攪拌器攪拌，轉速設置為200轉/分鐘，將鍍液水浴加熱到40°C ；
(4)將矽鋼板清洗乾淨，選擇ΙΟΑ/dm2的電流密度立即放入鍍液中電鍍；電鍍5分鐘後取出，用蒸餾水洗淨後自然晾乾；最終在鋼板上生成Fe-AlN複合鍍層；
(5)將以上鍍有Fe-AlN複合鍍層的矽鋼板放入氮氣:氫氣為1:3的氣體保護爐中，進行熱處理，熱處理溫度設置為600°C，保溫時間為2小時。
[0015]對得到的矽鋼鋼板進行測試，結果列於表I中。
[0016]實施例2:
Cl)鍍液配方=FeSO4.6H20:220g/L ；FeCl2.6H20:40g/L ；H3BO3:38g/L ;十六烷基三甲基溴化銨:0.2g/L ;抗壞血酸:4g/L ;納米AlN:15g/L，餘量為水，以上各組分均為分析純，納米AlN粒徑約50nm ；
(2)按以上配方，稱取藥品，加入蒸餾水混合溶解；滴加體積比為1:1的鹽酸，調整pH值至 2.8 ;
(3)將以上鍍液超聲分散30分鐘，再使用電動攪拌器攪拌，轉速設置為300轉/分鐘，將鍍液水浴加熱到40°C ；
(4)將矽鋼板清洗乾淨，選擇20A/dm2的電流密度立即放入鍍液中電鍍；電鍍5分鐘後取出，用蒸餾水洗淨 後自然晾乾；最終在鋼板上生成Fe-AlN複合鍍層；
(5)將以上鍍有Fe-AlN複合鍍層的矽鋼板放入氮氣:氫氣為1:3的氣體保護爐中，進行熱處理，熱處理溫度設置為700°C，保溫時間為2小時。
[0017]對得到的矽鋼鋼板進行測試，結果列於表I中。
[0018]實施例3:
Cl)鍍液配方=FeSO4.6H20:250g/L ；FeCl2.6H20:45g/L ；H3BO3:40g/L ;十六烷基三甲基溴化銨:0.3g/L ;抗壞血酸:5g/L ;納米AlN:25g/L，餘量為水，以上各組分均為分析純，納米AlN粒徑約50nm ；(2)按以上配方，稱取藥品，加入蒸餾水混合溶解；滴加體積比為1:1的鹽酸，調整pH值至 3.1 ;
(3)將以上鍍液超聲分散30分鐘，再使用電動攪拌器攪拌，轉速設置為400轉/分鐘，將鍍液水浴加熱到40°C ；
(4)將矽鋼板清洗乾淨，選擇30A/dm2的電流密度立即放入鍍液中電鍍；電鍍5分鐘後取出，用蒸餾水洗淨後自然晾乾；最終在鋼板上生成Fe-AlN複合鍍層；
(5)將以上鍍有Fe-AlN複合鍍層的矽鋼板放入氮氣:氫氣為1:3的氣體保護爐中，進行熱處理，熱處理溫度設置為800°C，保溫時間為2小時。
[0019]對得到的矽鋼鋼板進行測試，結果列於表I中。
[0020]本發明製備的滲氮矽鋼鋼板測試結果:
【權利要求】
1.一種利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法，其特徵在於，包括以下步驟: O按鍍液組成稱取各組分，滴加鹽酸，調整PH值至2.5-3.1，所用鍍液由以下組分組成=FeSO4.6H20:200-250g/L ；FeCl2.6H20:35_45g/L ；H3BO3:35_40g/L ;十六烷基三甲基溴化銨:0.1-0.3g/L ;抗壞血酸:3-5g/L ;納米AlN:5_25g/L，餘量為水，以上各組分均為分析純； 2)將步驟I)中鍍液超聲分散30分鐘，再使用電動攪拌器攪拌，將鍍液水浴加熱到40 0C ； 3)將矽鋼板清洗乾淨，選擇10-30A/dm2的電流密度立即放入經過步驟2)的鍍液中電鍍，3-5分鐘後取出，用蒸餾水洗淨後自然晾乾；以及 4)將經過步驟3)的矽鋼板放入氣體保護爐中，進行熱處理，保溫時間為2小時。
2.根據權利要求1 所述的利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法，其特徵在於:所述納米AlN粒徑為50nm。
3.根據權利要求1所述的利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法，其特徵在於:所述步驟I)中，鹽酸為體積比為1:1的鹽酸。
4.根據權利要求3所述的利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法，其特徵在於:所述步驟2)中，攪拌器轉速為200-400轉/分鐘。
5.根據權利要求4所述的利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法，其特徵在於:所述步驟4)中，氣體保護爐為氮氣:氫氣為1:3的氣體保護爐。
6.根據權利要求5所述的利用納米複合電沉積技術對取向矽鋼滲氮的方法，其特徵在於:所述步驟4)中，熱處理溫度設置為600-800°C。
【文檔編號】C25D3/20GK103436943SQ201310348135
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2013年8月12日
【發明者】張潔清, 趙仁南 申請人:無錫光旭新材料科技有限公司