[发明专利]涂层电工钢带的制造方法及涂层电工钢带

说明书

一种生产涂层电工钢带的方法，包括水解轧制铝合金电工钢带的表面。将含有有机硅化合物的预处理层施加在轧制铝合金电工钢带的表面上。随后，在涂覆预处理层的轧制铝合金电工钢带上涂覆烤漆层。

技术领域

本发明涉及一种生产涂层电工钢带的方法和一种涂层电工钢带。

背景技术

涂层电工钢带用于电气工业，它们形成用于发电机、电动机、变压器或其他电气设备的电芯构造的起始材料。这种电芯是通过将涂层电工钢带切割成单独的金属薄片、堆叠金属薄片并将它们连接(例如粘合)以形成薄片封装来制造的。这种分层结构在很大程度上防止了电芯中产生涡流，从而显着提高了电芯的效率。

根据应用的不同，选择不同钢合金、软磁性能、功耗、厚度和其他决于应用的重要性能的电工薄片。

在生产过程中用一层烤漆涂覆电工钢带是已知的。烤漆层是绝缘漆层，其确保片堆叠中的电工薄片的电绝缘并且也是有粘合性的，即除了绝缘之外，它们还使得堆叠中的电工薄片粘合。烤漆层包含粘合剂，该粘合剂在粘合过程中被活化(所谓的堆叠中的电工薄片粘合以形成薄片封装)并赋予薄片封装所需的尺寸稳定性。

由于烤漆层减少了电芯的电有效体积，因此目标是实现尽可能薄的层厚度以实现高效率。另一方面，层厚度必须足够大，才能保证在电芯的整个寿命期内所需的绝缘安全。

现有的涂层系统将烤漆层施加到清洁(洗涤和刷洗)的裸露电工钢带上。烤漆的附着力通过清洁电工钢带得到改善。

在实践中，粘合的薄片封装的冷却出现了一个复杂的问题。过去已经讨论了许多可能的解决方案，包括使用冷却管道、冷却介质等。具体的、实用的解决方案尚未可知。困难的造成尤其是由于湿附着力不足导致烤漆层被湿气渗入。特别是在高合金电工钢带的情况下，通常不能保证烤漆层与电工钢带的充分粘合。

发明内容

本发明的一个目的可以从提供一种生产涂层电工钢带的方法中看出，该方法能够使烤漆涂层具有良好的湿附着力，从而具有良好的耐冷却剂性。特别地，该方法应当简单且实施成本低廉，并且还应当能够实现低涂层厚度。

目的的另一方面可以在提供一种方法和用该方法制造的产品中看到，它使客户的传统制造方法(包括将薄片切割成一定尺寸并将它们粘合成尺寸稳定的薄片封装)尽可能不受影响。

该目的通过独立权利要求的特征来实现。实施例的示例和进一步的改进是从属权利要求的主题。

相应地，一种生产涂层电工钢带的方法包括水解轧制铝合金电工钢带的表面。将含有有机硅化合物的预处理层施加在轧制铝合金电工钢带的表面上。随后，在涂覆有预处理层的轧制铝合金电工钢带上涂覆烤漆层。

有机硅化合物充当铝合金电工钢带和烤漆(Backlack)层之间的粘合促进剂。特别地，它增加了烤漆层对轧制铝合金电工钢带表面的湿附着力。这减少了渗入的趋势，并确保了后续产品(薄片封装)中的耐冷却剂性。这是通过有机硅化合物能够与烤漆和轧制铝合金电工钢带的水解表面形成共价键来实现的。

通过轧制铝合金电工钢带表面的选择性水解，电工钢带的表面相邻的AlN层转变为确定的Al(OH)3表面。这种Al(OH)3表面非常适合与有机硅化合物的(第一)官能团共价键合。这意味着烤漆层增加的湿附着力尤其基于铝合金电工钢带的(至少部分)水解表面与有机硅化合物的化学性质的相互作用。这可能涉及整个电工钢带表面的水解，即优选全表面水解，因为它能够在电工钢带表面和整个电工钢带表面上的有机硅化合物之间形成共价键。

优选地，有机硅化合物是有机硅烷。有机硅烷，也称为有机官能硅烷，是一种混合化合物，它结合了硅酸烷基酯的无机官能团和活性有机基团的官能团。这种特殊性质使其能够用作铝合金电工钢带的(无机)表面和(有机)烤漆之间的分子桥。

有机硅化合物还可以是选自有机硅醇、硅氧烷或硅酮的物质。