一种超薄耐腐蚀硅钢带及其制备方法技术

本发明专利技术涉及钢带技术领域，具体是一种超薄耐腐蚀硅钢带及其制备方法，将硅钢板直接一次冷轧成厚度为0.02

【技术实现步骤摘要】
一种超薄耐腐蚀硅钢带及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钢带
，具体是一种超薄耐腐蚀硅钢带及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子与机械行业的升级，所需的各类钢的品质在不断提高。超薄硅钢带是指厚度低于0.1mm的铁硅合金，主要采用高磁感取向硅钢成品作为原材料加工制备而成，是用于电机、变压器、电器、电工仪表中磁性材料的主要原料。
[0003]现有市场要求硅钢具有好的冲剪性，表面光滑平整、厚度均匀、磁时效小，且兼具好的绝缘膜，从而改善其加工性能并防止相当于钢板厚度自乘的涡电流损失。但是，常规方法制备的超薄硅钢带，经冷轧塑性变形后会携带复杂的残余应力，会导致板带表面产生裂纹，影响其服役寿命；同时，应力松弛会导致硅钢带产生局部回复并变形，从而大幅降低尺寸精度和组织稳定性，且残余应力会严重影响硅钢的软磁性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种超薄耐腐蚀硅钢带及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种超薄耐腐蚀硅钢带的制备方法，包括以下步骤：S1：利用四辊轧机将硅钢板冷轧至0.02
‑
0.08mm，得到超薄硅钢带；S2：将超薄硅钢带清洁后依次进行碱洗、酸洗，用超纯水、乙醇进行冲洗后，干燥，得到预处理硅钢带；S3：将预处理硅钢带放置在活化液中进行活化处理，得到活化硅钢带；S4：采用浸渍提拉法，在活化硅钢带表面用绝缘浸渍胶制备绝缘涂层，然后进行磁热耦合处理，冷却，得到一种超薄耐腐蚀硅钢带。
[0006]进一步的，以质量分数计，S1中硅钢板的组成为：硅2.6
‑
3.1%、锰0.08
‑
0.11%、铝0.055
‑
0.063%、锡0.028
‑
0.32%、磷0.018
‑
0.022%、碳0.002%，余量为铁：硅钢板的冷轧压下率为68%。
[0007]目前去除硅钢带因冷轧而生成的残余应力使用最广泛工艺是高温热处理，但耗时长、温度高，通常需要600℃左右的高温，且硅钢带在实际工业应用中通常在硅钢表面涂覆绝缘涂层后进行退火，600℃的高温会破坏绝缘涂层的绝缘性能，甚至导致硅钢带表面氧化，影响其品质，不适合精密零件的加工。
[0008]而本专利技术中将硅钢板直接一次冷轧成厚度为0.02
‑
0.08mm的超薄硅钢带，活化处理后涂覆绝缘涂层，然后使用磁热耦合处理，使其在低温热处理基础上施加低强度脉冲磁场，进一步增强了超薄硅钢带内部位错运动，实现了局部回复，达到降低位错密度和减小残余应力的同时，不会破坏绝缘涂层的性能。
[0009]进一步的，用质量分数8
‑
10%的NaOH溶液冲洗5
‑
8次，S2中酸洗的工作条件为：用质
量分数8
‑
10%的硝酸溶液冲洗5
‑
8次。
[0010]通过控制碱洗、酸洗的时间与所用溶液的浓度，对冷轧后的超薄硅钢带进行去污处理，使其在去污时不会破坏硅钢带的强度及抗拉强度。
[0011]进一步的，活化处理工作条件为：将预处理硅钢带放置在活化液中，升温至110
‑
120
°
C保温12
‑
14h，活化液的制备包括以下步骤：将异丙醇、甘油混合搅拌5
‑
10min，加入九水硝酸铁、六水硝酸锌、尿素、碳酸钠、去离子水的混合液，超声搅拌10
‑
20min，得到活化液。
[0012]进一步的，九水硝酸铁、六水硝酸锌、尿素、碳酸钠的摩尔比为1：1：1.5：1.5。
[0013]本专利技术所用绝缘涂层主要原料是硅溶胶，而硅溶胶直接涂覆在硅钢带上形成涂层，存在成膜性较差，干裂粉化脱落等情况，本专利技术先在超薄硅钢带表面进行活化，通过活化液处理，在表面原位生成具有CO
32
‑
插层的铁、锌双金属氢氧化物与铁、锌双金属甘油酸盐，从而提高超薄硅钢带与绝缘浸渍胶的结合力，且磁热耦合处理后形成致密结构的铁锌双金属氧化物，实现了对氯离子的物理阻隔与化学排斥，提高硅钢带的抗腐蚀性能和阻锈潜力；而铁、锌双金属甘油酸盐的生成会提高绝缘浸渍胶的浸润性，起到现有工艺中添加磷酸盐来提高绝缘涂层浸润性的作用。
[0014]进一步的，绝缘浸渍胶的制备包括以下步骤：1）将九水硝酸铝、六水硝酸锌、反丁烯二酸、N,N
‑
二甲基甲酰胺混合，转移到反应釜中115
‑
120℃保温8
‑
10h，冷却，依次用乙醇、超纯水离心洗涤3
‑
5次，得到双金属有机骨架；2）将正硅酸乙酯、十二烷基三乙氧基硅烷、无水乙醇混合搅拌，加入植酸、去离子水、双金属有机骨架，超声搅拌5
‑
10min，升温至60
‑
70℃保温1
‑
2h，得到绝缘浸渍胶。
[0015]进一步的，正硅酸乙酯、十二烷基三乙氧基硅烷、植酸、双金属有机骨架的摩尔质量比为0.05mol：0.15mol：1g：1g。
[0016]进一步的，S5中浸渍提拉法的工作条件为：提拉时，将活化硅钢带表面浸入绝缘浸渍胶40
‑
50s，以4500
µ
m/s的速率将活化硅钢带拉出，在18
‑
25℃下干燥8
‑
10h。
[0017]现有硅钢带需通过高温退火达到所需磁性能，而本专利技术在绝缘浸渍胶的制备中，以正硅酸乙酯、十二烷基三乙氧基硅烷为硅源，植酸、铁铝双金属有机骨架作为催化剂制备得到硅溶胶，提拉镀膜，然后通过低温电磁耦合，在减少磁环的涡流损耗、消除硅钢带残余应力的同时，得到结构完整、具有高疏水性的绝缘层，进一步提高硅钢带的软磁性能；且铁铝双金属有机骨架是以反丁烯二酸为配体构筑的有机骨架，属于有机无机杂化物，大幅提升绝缘涂层与硅钢带的结合力，且经过低温电磁耦合处理，生成的氧化铝有效提升超薄硅钢带的抗腐蚀性。
[0018]本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种超薄耐腐蚀硅钢带及其制备方法，将硅钢板直接一次冷轧成厚度为0.02
‑
0.08mm的超薄硅钢带，活化处理后涂覆绝缘涂层，然后使用磁热耦合处理，制备的超薄硅钢带具有较好的磁性能，同时兼具高抗腐蚀性与高疏水性。
[0019]通过控制碱洗、酸洗的时间与所用溶液的浓度，对冷轧后的超薄硅钢带进行去污处理，使其在去污时不会破坏硅钢带的强度及抗拉强度。
[0020]本专利技术中在低温热处理基础上施加低强度脉冲磁场，进一步增强了超薄硅钢带内部位错运动，实现了局部回复，达到降低位错密度和减小残余应力的目的的同时，不会破坏
绝缘涂层的性能；在超薄硅钢带表面进行活化，通过活化液处理，在表面原位生成具有CO32
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插层的铁、锌双金属氢氧化物与铁、锌双金属甘油酸盐，从而提高超薄硅钢带与绝缘浸渍胶的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄耐腐蚀硅钢带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：利用四辊轧机将硅钢板冷轧至0.02
‑
0.08mm，得到超薄硅钢带；S2：将超薄硅钢带清洁后依次进行碱洗、酸洗，用超纯水、乙醇进行冲洗后，干燥，得到预处理硅钢带；S3：将预处理硅钢带放置在活化液中进行活化处理，得到活化硅钢带；S4：采用浸渍提拉法，在活化硅钢带表面用绝缘浸渍胶制备绝缘涂层，然后进行磁热耦合处理，冷却，得到一种超薄耐腐蚀硅钢带。2.根据权利要求1所述的一种超薄耐腐蚀硅钢带的制备方法，其特征在于，以质量分数计，S1中硅钢板的组成为：硅2.6
‑
3.1%、锰0.08
‑
0.11%、铝0.055
‑
0.063%、锡0.028
‑
0.32%、磷0.018
‑
0.022%、碳0.002%，余量为铁：硅钢板的冷轧压下率为68%。3.根据权利要求1所述的一种超薄耐腐蚀硅钢带的制备方法，其特征在于，S2中碱洗的工作条件为：用质量分数8
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10%的NaOH溶液冲洗5
‑
8次，S2中酸洗的工作条件为：用质量分数8
‑
10%的硝酸溶液冲洗5
‑
8次。4.根据权利要求1所述的一种超薄耐腐蚀硅钢带的制备方法，其特征在于，活化处理工作条件为：将预处理硅钢带放置在活化液中，升温至110
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120
°
C保温12
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14h，活化液的制备包括以下步骤：将异丙醇、甘油混合搅拌5
‑
10min，加入九水硝酸铁、六水硝酸锌、尿素、碳酸钠、去离子水的混合液，超声搅拌10
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20min，得到活化液。5.根据权利要求4所述的一种超薄耐腐蚀硅钢带的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，单朝晖，贲海峰，喻晓明，吴益峰，邢勇，王亚沂，缪翔，邢建，王晨阳，
申请(专利权)人：江苏甬金金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：