一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液及使用方法技术

一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液，其组分及重量百分比含量为：磷酸盐：25~45%，硅溶胶：25~45 %，铬酸盐：6~20 %，硼酸盐：2~10 %，氢氧化物：1~5%，另按照上述组分总重量的5~40 %加入纯水。工艺步骤：将磷酸盐，硅溶胶，铬酸盐，硼酸盐，氢氧化物及纯水进行搅拌至涂液状；对经涂敷后的钢带去应力退火。本发明专利技术由于本发明专利技术采用的涂液的组分及其使用方法不同于现有技术，故生产的取向硅钢产品，不仅使钢板的表面质量优良，耐腐蚀性能良好，而且可是钢板表面的电阻提高到不低于80 Ω•cm

Insulating coating solution for improving surface resistance of oriented silicon steel and its using method

An insulating coating liquid can improve the surface resistance of oriented silicon steel, its components and weight percentage: phosphate: 25~45%, silica sol: 25~45%, 6~20%, chromate: borate: 2~10%, 1~5%, the other hydroxide according to the components of the total weight of 5~40% adding pure water. Process steps: stirring the phosphate, silica sol, chromate, borate, hydroxide and pure water to the coating solution; removing the stress on the coated steel strip. Since the invention of the invention adopts the liquid coating composition and method of use is different from the existing technology, the production of grain oriented silicon steel products, not only the surface quality of the steel plate excellent, good corrosion resistance and resistance, but the steel surface increased to not less than 80 Omega - CM

【技术实现步骤摘要】
一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液及使用方法
本专利技术涉及一种绝缘涂液及使用方法，具体属于一种用于取向硅钢表面的绝缘涂液及使用方法，确切地为能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液及使用方法。
技术介绍
取向硅钢大量用于作为磁性铁芯材料，为了减少能量损失，要求铁损小。为了降低铁损，向钢板赋予张力是一个有效的办法。因此，通过在高温下形成由热膨胀系数比钢板小的材质构成的皮膜来向钢板赋予张力，达到降低铁损的目的。目前，取向硅钢板的皮膜的形成，是在经成品退火工序中生成镁橄榄石系皮膜后，再形成以磷酸盐为主体的绝缘皮膜。这种以磷酸盐为主体的绝缘皮膜主要成分是胶状SiO2，磷酸二氢铝和铬酐。在现有生产取向硅钢的技术中，取向硅钢在涂布绝缘涂液后需要进行去应力退火，温度高达900℃以上。由于涂层与钢板之间的张力，以及涂层与钢板各自的热应力作用，在去应力退火过程中，钢板表面的涂层容易产生微观裂纹，导致表面质量差，并影响了钢板的绝缘性能和耐腐蚀性。本
的技术人员为了解决这个问题，从不同角度采取措施予以解决，如，经检索的文献：中国专利申请号为CN201210001296.X的文献，公开了一种取向硅钢带表面所涂的绝缘涂料，其配方包括：铬酸酐1份，水5.5~6.5份，磷酸二氢铝11.5~12.5份和硅溶胶13.5~14.5份。该文献取向硅钢的层间电阻增大到35~50Ω•cm2之间，具有良好的耐腐蚀作用。然而其层间电阻尽在35~50Ω•cm2之间，其已不能满足更高性能变压器铁芯的使用需求。高性能变压器是主要用于主变线路上的，电压等级220kv，铁芯要求绝缘电阻大于70Ω•cm2，铁损低，变压器使用寿命更长。中国专利申请号为CN200910046440.X.的文献，公开了一种抗粘片的取向硅钢用绝缘涂液及其涂敷工艺。该文献的涂液含有：100重量份磷酸二氢盐、1.4–4重量份可溶性钼酸盐和/或钨酸盐、15-30重量份铬酸酐、50-120重量份硅溶胶或铝溶胶。该文献的绝缘涂层虽然可给取向硅钢板施加合适的张力、提供高绝缘性、并减少在600–950℃退火1–3h条件下发生粘结的现象，但其主要是提高了钢板的抗粘片性，而对钢板绝缘性改善非常有限，电阻仅能达到30-50Ω•cm2。中国专利公告号为CN1039915C.的文献，其公开了一种取向硅钢用的绝缘皮膜成形涂敷剂，其组成包括：在100重量份的胶状物质混合物中，添加130–250重量份一种或二种以上选自无水铬酸、铬酸盐或重铬酸盐组，所说的胶状物质混合物由50–98%（重量）粒径为50nm以下以固态重量表示的胶体状二氧化硅，和2-50%一种或二种以上选自由在Fe、Ca、Ba、Zn、Al、Ni、Sn、Cu、Cr、Cd、Nd、Mn、Mo、Si、Ti、W、Bi、Sr、V的组中选择的元素的氧化物、碳化物、氯化物、硫化物、硼化物、氢氧化物、硅酸盐、碳酸盐、硼酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氯化物且其粒径为80–3000nm的胶状物质组成。该绝缘皮膜有利于提高钢板的表面光洁度，进而有利于钢板在变压器制造时的铁芯加工性能，对钢板的绝缘性及耐腐蚀性没有明显改善，电阻仅能达到30-50Ω•cm2。中国专利公告号为CN1198963C的文献，公开了一种粘合性与耐蚀性等覆膜特性良好，占空因数良好，并保持赋予张力大的绝缘覆膜的取向电工钢板。该文献的钢板表面具有二价或三价金属的磷酸氢盐和二氧化硅为主要成分的第一层和硼酸铝为主要成分的第二层构成的绝缘覆膜。涂敷第一层涂液后，在200~600℃干燥烘烤，然后涂敷第二层涂液，在800~1200℃干燥烘烤。该文献存在涂敷工艺较复杂，生产成本较高的不足，也不利于在现有生产工艺线上的实现。电阻仅能达到50Ω•cm2。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述文献中存在的不足，提供一种不仅使钢板的表面质量优良，耐腐蚀性能良好，而且可是钢板表面的电阻提高到不低于80Ω•cm2的能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液及使用方法。实现上述目的的措施：一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液，其组分及重量百分比含量为：磷酸盐：25~45%，硅溶胶：25~45%，铬酸盐：6~20%，硼酸盐：2~10%，氢氧化物：1~5%，另按照上述组分总重量的5~40%加入纯水。进一步地：所述磷酸盐为Mg、Al、Ni、Mn的无机化合物中的一种或二种以上的以任意比例混合的混合物。进一步地：所述硅溶胶为粒度5-20nm的胶状SiO2。进一步地：所述硼酸盐为Mg、Al、Li、Fe的无机化合物中的一种或二种以上的以任意比例混合的混合物。进一步地：所述氢氧化物为粒度6~15nm的Fe、Mg、Ni、Na无机氢氧化合物中的一种或二种以上的以任意比例混合的混合物。一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液的使用方法，其步骤：1）将磷酸盐：25~45%，硅溶胶：25~45%，铬酸盐：6~20%，硼酸盐：2~10%，氢氧化物：1~5%与5~40%纯水进行搅拌至涂液状，控制搅拌时间在2~4个小时；2）进行涂布，控制涂液温度在30~45℃；控制涂敷量在5.5-10g/m2；3）对经涂敷后的钢带进行去应力退火，退火温度不低于900℃，退火时间在1.5-3分钟。进一步地：涂液温度通过蒸汽加热保持。进一步地：步骤1）中搅拌速度在100-300r/min。本专利技术中各组分及主要工艺的机理及作用磷酸盐：在本专利技术中，由于磷酸盐中的自由磷酸更稳定，且加热时溶液中的晶体体积膨胀较小，因此形成致密的绝缘膜且不会产生微观裂纹。但如果其含量如低于25%，则易产生微观裂纹；如高于45%，则涂层张力小，不利于钢板磁性能改善。需要说明的使在本专利技术中不可选用Ca的磷酸盐，因为它容易形成球状晶体，升温时体积变化大，薄膜易产生微裂纹等缺陷，使绝缘性和耐腐蚀性降低。硅溶胶：在本专利技术中之所以选择粒度为5-20nm的小颗粒胶状SiO2，是由于其有利于形成致密的绝缘膜，是的耐腐蚀性好，并可控制磷酸盐的结晶化程度，以防止形成多孔疏松状结构的绝缘膜。如果其粒度小于5nm，则涂液易发生凝胶现象；如果其粒度大于20nm，则涂层表面粗糙，易产生微观裂纹；其含量如低于25%，则涂层光亮度低，表面粗糙；如高于45%，则不利于为钢板提供张力，不能改善钢板磁性。调节胶状SiO2的硅氧烷结构，使溶液更稳定并且有效地充填磷酸盐疏松结构和与自由磷结合，使磷酸盐溶液也更稳定。有利于提高绝缘膜的绝缘性和耐腐蚀性。铬酸盐：由于Cr可捕捉自由P，而且Cr与Si、O和P形成化合键使绝缘膜更牢固，无缺陷，耐腐蚀性好。适当提高铬酸盐在涂液中的比例有利于提高绝缘膜的绝缘性和耐腐蚀性。但当其低于低于6%，则涂层耐腐蚀性差；如高于20%，则会涂料腐蚀性强，给涂料废液处理带来麻烦，环境污染大。硼酸盐：为Mg、Al、Li、Fe的无机化合物中的1种或2种以上。涂液烧结时分解出来的B等金属元素与自由磷酸形成稳定的磷酸化合物，使绝缘膜更牢固，绝缘性和耐腐蚀性好。但当其低于低于2%，则涂层绝缘性降低；如高于10%，则会涂层表面易产生微观裂纹。氢氧化物：在本专利技术中，之所以选择其粒度为6-15nm超细颗粒的Fe、Mg、Ni、Na无机氢氧化合物中的1种或2种以上，是由于氢氧化物和硼酸盐结合后，可防止涂液凝胶，并有利于提高涂层的耐腐蚀性。但当其低于1%，则其改善本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液，其组分及重量百分比含量为：磷酸盐：25 ~ 45%，硅溶胶：25 ~ 45 %，铬酸盐：6 ~ 20 %，硼酸盐：2 ~ 10 %，氢氧化物：1~ 5%，另按照上述组分总重量的5 ~ 40 %加入纯水。

【技术特征摘要】
1.一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液，其组分及重量百分比含量为：磷酸盐：25~45%，硅溶胶：25~45%，铬酸盐：6~20%，硼酸盐：2~10%，氢氧化物：1~5%，另按照上述组分总重量的5~40%加入纯水。2.如权利要求1所述的一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液，其特征在于：所述磷酸盐为Mg、Al、Ni、Mn的无机化合物中的一种或二种以上的以任意比例混合的混合物。3.如权利要求1所述的一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液，其特征在于：所述硅溶胶为粒度5-20nm的胶状SiO2。4.如权利要求1所述的一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液，其特征在于：所述硼酸盐为Mg、Al、Li、Fe的无机化合物中的一种或二种以上的以任意比例混合的混合物。5.如权利要求1所述的一种能提高取向硅钢表面电阻的绝缘涂液，其特征在于：所述氢氧化物为粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘婷，骆忠汉，杨皓，胡守天，刘敏，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42