带绝缘被膜的方向性电磁钢板和其制造方法技术

本发明专利技术提供一种绝缘被膜的密合性和被膜张力优异的带绝缘被膜的方向性电磁钢板。是在方向性电磁钢板的表面具有以镁橄榄石为主体的基底被膜且在上述基底被膜的表面形成以硅磷酸盐玻璃为主成分的绝缘被膜而成的带绝缘被膜的方向性电磁钢板，通过使上述基底被膜和绝缘被膜中的Sr、Ca、Ba为特定的浓度梯度，从而使上述绝缘被膜的密合性和被膜张力提高。使上述绝缘被膜的密合性和被膜张力提高。使上述绝缘被膜的密合性和被膜张力提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带绝缘被膜的方向性电磁钢板和其制造方法


[0001]本专利技术涉及带绝缘被膜的方向性电磁钢板和其制造方法，特别是涉及绝缘被膜的密合性和被膜张力优异的带绝缘被膜的方向性电磁钢板和其制造方法。

技术介绍

[0002]方向性电磁钢板是作为变压器、发电机的铁芯材料使用的软磁性材料，具有铁的易磁化轴即＜001＞方位在钢板的轧制方向高度一致的晶体组织。这样的织构通过二次再结晶而形成，所述二次再结晶在方向性电磁钢板的制造工序中进行二次再结晶退火时使被称为所谓的高斯(Goss)方位的(110)〔001〕方位的晶粒优先巨大地生长。
[0003]一般而言，在方向性电磁钢板中，为了赋予绝缘性、加工性和防锈性等而在表面设置被膜。上述表面被膜由最终退火时形成的以镁橄榄石为主体的基底被膜(以下，也称为镁橄榄石被膜)和其上形成的磷酸盐系的上涂被膜构成。镁橄榄石被膜对钢板(钢基)与磷酸盐系的上涂被膜的密合性的提高起到重要作用。
[0004]由于上述磷酸盐系的上涂被膜在高温下形成，而且具有低热膨胀率，因此由于降低至室温时的钢板与上述被膜的热膨胀率的差异而对钢板赋予张力，具有使铁损减少的效果。因此，希望除了对上述被膜赋予绝缘性、其它特性以外，还对钢板赋予尽可能高的张力。
[0005]对表面具有上述被膜的方向性电磁钢板进行加工而制造变压器等的铁芯时，如果上述被膜的密合性、耐热性、滑动性差，则在加工时、去应力退火时被膜剥离而表现不出赋予被膜张力等被膜原本的性能，或者无法顺利地层叠方向性电磁钢板，作业性恶化。
[0006]为了满足各种被膜特性，以往提出了各种被膜。例如，专利文献1中提出了一种与具有以磷酸盐、铬酸盐和玻璃化转变点为950～1200℃的胶体二氧化硅为主成分的高张力且密合性优异的绝缘被膜的方向性电磁钢板相关的技术。上述专利文献1所记载的技术中，在绝缘被膜中配合有作为铬化合物的铬酸盐，评价为被膜密合性优异。但是，在基底被膜与绝缘被膜的热膨胀系数差大的情况下，对于因酸洗而机械强度降低的镁橄榄石被膜，绝缘被膜的密合性变得不充分，有时发生剥离而产生张力赋予不足的问题，因此需要进一步的改善。
[0007]另外，由于近年来对环境保护的关注提高，对不含有铬、铅等有害物质的产品的要求提高，对于方向性电磁钢板也希望开发出一种无铬被膜(不含铬的被膜)。
[0008]作为上述技术，专利文献2中提出了一种使用由胶体二氧化硅、磷酸铝、硼酸和硫酸盐构成的涂覆处理液的绝缘被膜的形成方法。
[0009]进而，作为无铬绝缘被膜的形成方法，专利文献3中公开了一种在涂覆处理液中添加硼化合物代替铬化合物的方法，专利文献4中公开了一种在涂覆处理液中添加氧化物胶体物质的方法。另外，专利文献5中公开了一种在涂覆处理液中含有金属有机酸盐的技术。然而，这些专利文献中，并未对所形成的绝缘被膜的密合性进行评价，推测绝缘被膜的密合性保持现有水平，在该方面，上述专利文献中公开的绝缘被膜留有改善的余地。
[0010]对于密合性优异的绝缘被膜，专利文献6中公开了如下方法：对具有以镁橄榄石被
膜为主体的最终退火被膜的最终退火板实施轻酸洗后，形成每个单面以0.5g/m2～3g/m2的磷酸盐为主体的被膜、或者每个单面以0.5g/m2～3g/m2的磷酸盐和胶体二氧化硅为主体的被膜，接着涂布以氧化铝溶胶和硼酸为主体的涂覆液并进行烘烤，由此密合性良好地形成赋予张力大的硼酸铝系绝缘被膜。上述专利文献6的技术的目的在于，将如硼酸铝系绝缘被膜那样赋予张力大的绝缘被膜密合性良好地形成在以镁橄榄石为主体的最终退火被膜上。专利文献6的技术如下：作为第一层而形成的以磷酸盐或者磷酸盐和胶体二氧化硅为主体的被膜对因酸洗而机械强度降低的镁橄榄石被膜发挥作为修补材料的效果。上述作为第一层而形成的被膜通过修补因蚀刻而引入龟裂的镁橄榄石被膜来实现作为第二层而形成的硼酸铝系绝缘被膜的密合性的提高。
[0011]但是，上述专利文献6中公开的技术需要以硼酸铝为主成分的第二层，形成在以镁橄榄石为主体的最终退火被膜上具有由多个层(第一层和第二层)构成的层状结构的绝缘被膜，因此存在工业上成本高的问题点。
[0012]专利文献7中公开了如下技术：通过控制镁橄榄石被膜(基底被膜)中的Mg和Sr的分布状态，形成良好的镁橄榄石被膜，从而改善镁橄榄石被膜的被膜密合性。上述专利文献7的技术通过在镁橄榄石被膜的下部形成Sr氧化物，从而镁橄榄石被膜锚固部的形态发生变化，镁橄榄石被膜的密合性得到改善。但是，上述专利文献7中公开的技术虽然改善镁橄榄石被膜对钢基的密合性，但在镁橄榄石被膜与形成在上述被膜上的绝缘被膜间的热膨胀系数差大的情况下，有时在镁橄榄石被膜与绝缘被膜的界面产生剥离。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1：日本特开平11－71683号公报
[0016]专利文献2：日本特开昭54－143737号公报
[0017]专利文献3：日本特开2000－169973号公报
[0018]专利文献4：日本特开2000－169972号公报
[0019]专利文献5：日本特开2000－178760号公报
[0020]专利文献6：日本特开平7－207453号公报
[0021]专利文献7：日本特开2004－76146号公报

技术实现思路

[0022]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种绝缘被膜的密合性和被膜张力优异的带绝缘被膜的方向性电磁钢板。
[0023]另外，本专利技术的目的在于提供一种绝缘被膜的密合性和被膜张力优异的带绝缘被膜的方向性电磁钢板的制造方法。
[0024]然后，为了解决上述课题，本专利技术人等为了以由1层构成的结构形成兼具期望的高被膜张力和高密合性的绝缘被膜，进行了深入研究，结果发现在基底被膜中包含Sr、Ca、Ba中的至少1种的情况下，有时能够实现期望的高被膜张力和高密合性。但是，还发现有时即便在基底被膜中包含Sr、Ca、Ba中的至少1种，也得不到良好的结果。对其原因进行了深入研究，结果发现通过使基底被膜中所含的Sr、Ca、Ba也适当地扩散到以磷酸金属盐和胶体二氧化硅为主体的硅磷酸盐玻璃的绝缘被膜中，从而得到显示良好的被膜张力和密合性的绝缘
被膜。
[0025]即，本专利技术的主旨构成如下。
[0026][1]一种带绝缘被膜的方向性电磁钢板，是在方向性电磁钢板的表面具有以镁橄榄石为主体的基底被膜且在所述基底被膜的表面形成以硅磷酸盐玻璃为主成分的绝缘被膜而成的带绝缘被膜的方向性电磁钢板，
[0027]将上述绝缘被膜的厚度设为N，将上述基底被膜的厚度设为M，
[0028]从上述绝缘被膜的表面朝向板厚方向，将上述绝缘被膜的表面的位置设为x(0)，将上述绝缘被膜的厚度的中央的位置设为x(N/2)，将上述绝缘被膜与上述基底被膜的界面的位置设为x(N)，将上述基底被膜的厚度的中央的位置设为x(N+M/2)，
[0029]将从上述位置x(0)到x(N/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种带绝缘被膜的方向性电磁钢板，是在方向性电磁钢板的表面具有以镁橄榄石为主体的基底被膜且在所述基底被膜的表面形成以硅磷酸盐玻璃为主成分的绝缘被膜而成的带绝缘被膜的方向性电磁钢板，将所述绝缘被膜的厚度设为N，将所述基底被膜的厚度设为M，从所述绝缘被膜的表面朝向板厚方向，将所述绝缘被膜的表面的位置设为x(0)，将所述绝缘被膜的厚度的中央的位置设为x(N/2)，将所述绝缘被膜与所述基底被膜的界面的位置设为x(N)，将所述基底被膜的厚度的中央的位置设为x(N+M/2)，将从所述位置x(0)到x(N/2)为止的区域的最大Sr浓度、最大Ca浓度、最大Ba浓度分别设为Sr(A)、Ca(A)、Ba(A)，将所述位置x(N)的Sr浓度、Ca浓度、Ba浓度分别设为Sr(B)、Ca(B)、Ba(B)，将使所述绝缘被膜与所述基底被膜合并的厚度的区域中成为最大的Sr浓度、Ca浓度、Ba浓度分别设为Sr(C)、Ca(C)、Ba(C)，将成为所述Sr(C)、Ca(C)、Ba(C)的位置分别设为x(Sr(C))、x(Ca(C))、x(Ba(C))时，满足以下的条件1、条件2、条件3中的1个以上，且满足Sr(B)≥Sr(A)≥0、Ca...

【专利技术属性】
技术研发人员：国府花梨，渡边诚，寺岛敬，高宫俊人，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：