无取向硅钢及其涂层液和制备方法、铁芯及其制备方法技术

本申请涉及无取向硅钢及其涂层液和制备方法、铁芯及其制备方法，属于无取向硅钢涂层技术领域；涂层液的成分包括水性树脂、无机盐、助剂和溶剂，水性树脂包括丙烯酸树脂和环氧树脂。在制备硅钢的干燥过程中，无机盐能够作为骨架，起到支撑效果，同时水性树脂中的热固性树脂，在高温下发生化学反应，固化后的树脂硬度较高，可以与无机盐起到协同增加涂层强度的作用，可以实现硅钢和在高温下接触炉辊，另外，水性树脂中的热塑性树脂失去水分和溶剂后密实堆积成膜，以便在加工成铁芯后涂层片间受热受压时，水性树脂大分子链状基团伸展相互扩散，当其冷却后部分水性树脂大分子基团相互勾连，在该硅钢形成铁芯后，其能够在铁芯的各片间形成粘结力。间形成粘结力。间形成粘结力。

【技术实现步骤摘要】
无取向硅钢及其涂层液和制备方法、铁芯及其制备方法


[0001]本申请涉及无取向硅钢涂层制备
，本专利技术提供了无取向硅钢及其涂层液和制备方法、铁芯及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着时代的发展，能源日益紧张，减少碳排放、降低电能消耗已成为当今世界所面临的重大课题。无取向硅钢被广泛用作电机铁芯的原材料，在全球节能环保、低碳减排的浪潮中扮演着重要角色。有研究表明，高牌号无取向硅钢涡流损耗占铁损的比例超过30％。因此减小涡流损耗是降低铁损的重要途径。为了减少涡流损耗，需要在硅钢表面涂敷一层能产生高阻抗的绝缘涂层。
[0003]目前将无取向硅钢板加工成铁芯时，硅钢钢板主要依靠铆接、焊接固定在一起，通常生产得到的定转子铁芯的紧松度差，片与片之间存在间隙，造成铁芯刚度差，造成铁芯在高速旋转时震动大，尤其在薄规格领域，铁芯刚度问题更加突出。
[0004]无取向涂层间产生粘接力可以有效提升铁芯刚度。无取向硅钢常规的普通涂层叠成铁芯后层间不会产生粘结力；一般可以通过在钢带表面涂覆自粘结涂层来产生粘接力，自粘结涂层粘接强度大于10Mpa，强度较高。而自粘结涂层生产过程中钢带需要在180～250℃的温度下烘烤50～70S，由于自粘结涂层在大于70℃时表面具有粘性，因此生产过程使用飘浮器避免带钢接触炉辊，生产制造过程对设备要求较高。自粘接涂层制作铁芯后，在客户使用时需要再次加热固化，一般需要在6～11bar的固化压力下，在130℃～220℃固化温度下，连续固化0.4小时～4小时，加热时间长，生产效率低。因此自粘结涂层无取向硅钢需要采用专用的生产工艺，装备复杂，效率低、成本高，应用适用面窄。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了无取向硅钢及其涂层液和制备方法、铁芯及其制备方法，涂覆有该涂层液的硅钢经过加热后涂层表面可以产生一定的粘接力，在一定程度上可以解决现有无取向硅钢绝缘涂层制作的铁芯，存在刚度差的技术问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种无取向硅钢涂层液，所述涂层液的成分包括水性树脂和无机盐，所述水性树脂包括丙烯酸树脂和环氧树脂。
[0007]作为一种可选的实施方式，涂层液的成分还包括助剂。助剂可以选自成膜助剂、润湿剂和消泡剂。
[0008]作为一种可选的实施方式，所述水性树脂包括丙烯酸类树脂和环氧类树脂中的至少一种。
[0009]可选的，丙烯酸树脂选自全丙水性树脂、苯丙水性树脂、硅丙水性树脂、醋丙水性树脂、氟丙水性树脂等制得；环氧类树脂选自缩水甘油酯类的改性共聚物或混合物。
[0010]作为一种可选的实施方式，所述无机盐为磷酸盐。
[0011]可选的，磷酸盐可以为磷酸二氢盐，示例性的，磷酸二氢盐可以为磷酸二氢铝、磷
酸二氢锌、磷酸二氢镁、磷酸锶、磷酸钴和磷酸镍中至少一种。
[0012]作为一种可选的实施方式，所述水性树脂的质量占比为20％
‑
60％；和/或固体含量控制在20～50％，粘度控制在9～20S。
[0013]可选的，涂层液的各组分质量百分比为：40％～60％的磷酸盐、30％～55％的水性树脂，其余为助剂和去离子水。
[0014]第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的无取向硅钢涂层液的制备方法，所述制备方法包括：
[0015]将磷酸盐溶液和水性树脂混合，得到混合溶液；
[0016]将助剂加入所述混合溶液中，并搅拌至混合完全，得到涂层液。
[0017]第三方面，本申请实施例提供了一种无取向硅钢，所述无取向硅钢包括基体和附着于所述基体至少部分表面的涂层，所述涂层由第一方面所述的无取向涂层液制得。
[0018]作为一种可选的实施方式，所述涂层的厚度为0.5
‑
2μm。
[0019]第四方面，本申请实施例提供了一种无取向硅钢的制备方法，所述制备方法包括：
[0020]得到第一方面提供的涂层液；
[0021]把所述涂层液涂覆至基体表面，后进行烘烤，得到无取向硅钢板；
[0022]其中，在基体涂覆涂层液涂前，控制基体温度为50℃以下，一般而言，基体为带钢，实际操作中，将经过退火后的带钢的板温控制在50℃以下；
[0023]涂覆采用涂机使用2辊或3辊逆涂方式进行涂覆；
[0024]作为一种可选的实施方式，在300～650℃的温度下进行烘烤，烘烤时间为20～40s；涂层厚度在0.5
‑
2μm。
[0025]第五方面，本申请实施例提供了一种铁芯的制备方法，所述制备方法包括：
[0026]硅钢钢板冲片后堆叠成铁芯，铁芯在在2～11bar的固化压力下，在200℃～300℃进行加热30min，加热的方式可以是感应电磁或者电阻炉。优选感应电磁加热，加热速度更快，加热时间更短；
[0027]加热后的铁芯可以强制风冷1
‑
2小时，或者自然冷却；
[0028]经过加热加压硅钢片之间会产生粘接力。
[0029]第六方面，本申请提供了一种铁芯，所述铁芯采用第五方面所述的铁芯的制备方法制得。
[0030]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0031]本申请实施例提供的该涂层液，采用包括热塑性树脂和热固性树脂的水性树脂及无机盐作为原料，在制备硅钢的干燥过程中，无机盐能够作为骨架，起到支撑效果，同时水性树脂中的热固性树脂，在高温下发生化学反应，固化后的树脂硬度较高，可以与无机盐起到协同增加涂层强度的作用，可以实现硅钢和在高温下接触炉辊，另外，水性树脂中的热塑性树脂失去水分和溶剂后密实堆积成膜，以便在加工成铁芯后涂层片间受热受压时，水性树脂大分子链状基团伸展相互扩散，当其冷却后部分水性树脂大分子基团相互勾连，在该硅钢形成铁芯后，水性树脂中的热塑性树脂在铁芯的各片间形成粘结力。
附图说明
[0032]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施
例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本申请实施例提供的无取向硅钢的制备方法的流程图；
[0035]图2为本申请实施例提供的铁芯的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0036]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0037]除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无取向硅钢涂层液，其特征在于，所述涂层液的成分包括水性树脂、无机盐、助剂和溶剂，所述水性树脂包括丙烯酸树脂和环氧类树脂。2.根据权利要求1所述的无取向硅钢涂层液，其特征在于，所述丙烯酸树脂选自全丙水性树脂、苯丙水性树脂、硅丙水性树脂、醋丙水性树脂、氟丙水性树脂；和/或所述环氧类树脂选自缩水甘油酯类环氧树脂的改性共聚物或混合物；和/或所述无机盐包括无机磷酸盐；和/或所述无机磷酸盐选自磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸二氢钙、磷酸二氢锌、磷酸二氢锰、磷酸二氢镍和磷酸二氢钴中的至少一种；和/或所述助剂包括成膜助剂、润湿剂和消泡剂。3.根据权利要求1所述的无取向硅钢涂层液，其特征在于，所述水性树脂的质量占比为20％
‑
60％；和/或所述水性树脂的固含为20％
‑
50％；和/或所述涂层液的粘度为9
‑
20S。4.一种无取向硅钢，其特征在于，所述无取向硅钢包括基体和附着于所述基体至少部分表面的涂层，所述涂层由权利要求1至3任一项所述的无取向硅钢涂层液制得。5.根据权利要求4所述的无取向硅钢，其特征在于，所述涂层的厚度为0.5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田金龙，霍立杰，杨坤，杨学雁，郑东森，李扬，安冬洋，谢宇，胡志远，
申请(专利权)人：首钢智新迁安电磁材料有限公司，
类型：发明
国别省市：