取向矽鋼絕緣塗層對鐵芯損耗的影響實驗研究
作者:K8凯发 娱乐旗舰特鐵芯 發布時間:2019-03-30 15:01:21 瀏覽次數: 取向矽鋼被稱為鋼中的藝術品 ,是一種具有高磁通密度的軟磁合金 ,主要用於製作電機和變壓器的鐵芯目前在取向矽鋼的生產工藝中 ,為了防止退火過程中鋼板黏接 ,高溫退火前需要在鋼板表麵塗敷氧化鎂 (MgO) ,在退火過程中 MgO 與鋼板基體表層形成的氧化物反應生成矽酸鎂底層 ,然後在外表麵塗敷磷酸鹽張力塗層 ,即形成矽酸鎂底層和磷酸鹽塗層的雙層結構. 由於熱膨脹係數不同 ,高溫冷卻後磷酸鹽塗層會對基體產生張力作用 ,因此該塗層又被稱為張力塗層. 矽酸鎂底層的熱膨脹係數介於鋼板和磷酸鹽塗層之間 ,有利於磷酸鹽塗層的附著及其張力作用的發揮. 研究和生產實踐已經證明 ,矽酸鎂底層對產品的性能具有顯著的影響 ,同時兩層的協同作用可獲得以下兩項使用性能 :
(1) 提供絕緣性能 ,以減少鐵芯使用過程中的渦流損耗 ;
(2) 提供表麵張力 ,減少鐵芯使用過程由於磁致伸縮和疇壁移動而產生的噪聲和損耗.
值得注意的是 ,雖然人們對於取向矽鋼鐵芯表麵上述塗層的結構及其作用已經形成共識 ,但對於該結構特征及其對性能影響規律的係統研究卻未見報道. 武鋼的生產實踐表明 ,揭示取向矽鋼表麵塗層結構的特征對於穩定生產以及新產品開發是至關重要的. 與此同時 ,基於表麵陶瓷張力塗層的新技術正逐漸成為取向矽鋼發展的重要方向. 因此 ,本文重點研究了取向矽鋼塗層的結構特征及其與性能之間的關係.
實驗研究
試樣為武鋼生產的取向矽鋼成品板 ,產品厚度為 0122 mm ,鋼板的成分如表 1 所示.
為了研究塗層結構對鋼板磁性能的影響 ,首先將上述的鋼板機加工為 30 mm ×300 mm 試樣 ,在750 ℃下 75 % N2 + 25 % H2 氣氛中消除應力退火 ,然後進行磁性測量 ,獲得絕緣塗層樣品的磁學性能 ,測量裝置為磁性測量儀 (型號 MPG- 100D ,精度為±01001 W·kg- 1) . 由於武鋼的產品已經塗覆磷酸鹽絕緣塗層 ,為了對比磷酸鹽塗層對磁性的影響 ,將已經測試磁性的樣品浸入熔融的 NaOH 中處理12 min ,然後水洗、幹燥 ,進行磁性測量 ,獲得帶矽酸鎂底層的取向矽鋼的磁學性能. 在此基礎上 ,再用3 % HF + 97 % H2O2 去掉矽酸鎂底層並得到光亮表麵,測試光亮基體的磁學性能.