[發(fā)明專利]一種連續(xù)制備高硅硅鋼薄帶的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710300501.5
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN108796587B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 龍瓊;路坊海;羅詠梅;羅勛;李楊;凌敏;周登鳳;黃芳;伍玉嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州理工學院
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00;C25D3/20;C25D5/50;C25D7/06;B22F9/04;C25D19/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠;李龍

本發(fā)明提供一種連續(xù)制備高硅硅鋼薄帶的方法及裝置，包括制備改性鐵?硅顆粒，將其加入到鍍鐵電鍍液中，對電解區(qū)施加強度為0.001～0.2T的磁場，采用純鐵薄帶或低硅硅鋼薄帶為陰極，以純鐵片或低硅鋼板為陽極，利用復合鍍方法，在陰極薄帶上鍍覆一層硅含量大于10wt%的復合鍍層；最后，將陰極薄帶干燥后放入帶保護氣體的電爐中進行連續(xù)熱處理擴散處理，得到平均硅含量為6.5Wt％且分布均勻的高硅硅鋼薄帶。實現(xiàn)長尺寸、低溫、連續(xù)操作，且可以制備出近終型的薄帶，因此大幅度降低制備成本。本發(fā)明屬于磁性材料制備、復合電鍍技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種低強度磁場下連續(xù)制備高硅硅鋼薄帶的方法及裝置。屬于磁性材料制備、復合電鍍技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

硅鋼薄帶特別是硅含量為6.5wt%Si高硅硅鋼薄帶具有優(yōu)異的軟磁性能，是高頻電機鐵芯的理想材料， 是電學、磁學領(lǐng)域中產(chǎn)量和用量最大的軟磁材料，廣泛應用于電力、電子和國防軍事工業(yè)中的能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。如果把硅鋼中的硅含量增高到6.5%,就可以使磁致伸縮趨近于零,磁性能最佳，是作為高頻軟磁材料的理想材料。但是隨著硅含量的增加，硅鋼的脆性顯著增加，當硅含量超過5wt%后，硅鋼的延伸率降低到近乎為零，以致難以進行軋制和沖壓加工。

目前，對Fe-6.5wt%Si的硅鋼薄帶的制備方法進行了很多研究，提出了多種制備工藝，如等離子噴涂法、粉末軋制法、熔鹽電沉積法、PCVD法等。上述方法在生產(chǎn)工藝的可控性、成本及環(huán)保等方面仍有待進一步的改進。目前，只有日本的NKK公司開發(fā)的CVD法制備高硅硅鋼薄帶工藝已經(jīng)小規(guī)模進行工業(yè)化生產(chǎn)，但存在能耗大、硅鋼表面質(zhì)量差、鐵流失嚴重、污染環(huán)境等缺點，因而無法進一步大規(guī)模生產(chǎn)。而采用復合電沉積法制備高硅硅鋼薄帶，常規(guī)的電沉積法無法使獲得硅含量比較高的富硅層，而采用磁場下復合電沉積時，雖然獲得的鍍層硅含量比較高，但是施加的外加磁場強度比較高，而且獲得鍍層形貌也比較粗糙。因此，開發(fā)廉價高效的高硅硅鋼制備方法仍然是亟待解決的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種低強度磁場下連續(xù)制備高硅硅鋼薄帶的方法及裝置，利用靜磁場脈沖復合電鍍技術(shù)在低硅鋼片表面獲得高硅鍍層，然后經(jīng)過熱處理工藝來獲得具有優(yōu)異磁性能的高硅硅鋼薄帶，實現(xiàn)長尺寸、低溫、連續(xù)操作，且可以制備出近終型的薄帶，因此大幅度降低制備成本。

為解決上述問題，擬采用這樣一種連續(xù)制備高硅硅鋼薄帶的方法，包括如下步驟：

首先，制備改性鐵-硅顆粒，將其加入到鍍鐵電鍍液中；

然后，對電解區(qū)施加強度為0.001～0.2T的磁場，采用0.05～0.5mm厚的純鐵薄帶或者硅含量為0-3wt%的低硅硅鋼薄帶為陰極，以純鐵片或者硅含量為0-3wt%的低硅鋼板為陽極，利用復合鍍方法，在陰極薄帶上鍍覆一層硅含量大于10wt%的復合鍍層；

最后，將上述得到的陰極薄帶干燥烘干后放入帶保護氣體的電爐中進行連續(xù)熱處理擴散處理，得到平均硅含量為6.5Wt％且分布均勻的高硅硅鋼薄帶。

改性鐵-硅顆粒的制備：按比例將純鐵粉和純硅粉混合均勻，混合粉中硅含量控制在10wt%Si～99%wt%Si范圍，然后，在高能球磨機抽真空后充氬氣的條件下，采用酒精作為溶劑進行充分混合，使得鐵粉和硅粉粘結(jié)在一起，獲得改性鐵-硅顆粒，顯著提高顆粒的磁化率和導電率；

電鍍液以酒精為溶劑，其成分包括0.01～10mol/L FeSO₄, 0.01～10mol/L FeCl₂,0.01～10mol/L Na₂SO₄, 0.01～10mol/LNH₄Cl和還原鐵粉0.1～10g/L,并加入含改性鐵-硅顆粒的酒精溶劑到電鍍液中，其中改性鐵-硅顆粒在復合電鍍液中的濃度為0.1～500g/L；