[发明专利]用于硅钢片的具有良好反应性的退火隔离物及其使用方法

说明书

本发明涉及用来制造用作耗电器具铁芯，即变压器的晶粒取向的硅钢板的方法，更具体地说，本发明涉及具有良好反应性的退火隔离物(annealing separator)及其运用，这种退火隔离物能产生具有均匀厚度及改进的磁性能的玻璃膜，以用于晶粒取向的硅钢片。

在典型的制造晶粒取向的硅钢片的工艺中，将含硅量低于4.0％的钢带热轧，然后将热轧过的钢带退火，进行一次冷轧或者进行两次冷轧及中间退火，从而降低最终的厚度。然后将由此获得的冷轧过的钢带在受控制的露点(PH₂O/PH₂)下，在潮湿氢气/氮气的混合气氛(75％H₂和25％N₂)中或在干燥氢气气氛(100％H₂)中脱碳退火，从而进行脱碳、一次重结晶并形成主要含SiO₂的氧化物膜。

随后，在脱碳退火之后，通过喷涂或辊压向该钢板上施加料浆形式的、主要含有MgO的退火隔离物，所述的料浆是通过分散在水中而形成的，而后进行最后的退火，由此进行二次重结晶、提纯及形成玻璃膜。然后施加一层绝缘层，它产生表面张力作用，并在连续退火线上进行热矫平(heat flattening)及烘烤。以前的工艺可用于制造厚度低于0.27mm的薄型高导磁性晶粒取向的硅钢板。

通过用激光光束照射划痕、用齿轮辊加压、化学蚀刻以及其它机械的或非接触划痕手段，使钢表面上产生局部或线性应变，从而进行控制磁畴的精炼处理，以降低铁损。

晶粒取向的硅钢片由具有下列高斯(GOSS)取向的晶粒组成，它在{110}晶面上沿轧制方向具有一个<001>轴(按米勒指数通常表达成取向{110}<001>)。具有<001>轴择优取向的这种{110}<001>织构在二次重结晶退火期间会有利地促进晶粒生长。工业化生产晶粒取向的硅钢片时就采用这种现象。人们已经知道可以将这种具有低表面能的(110)织构优选形成并长大以侵蚀其它晶体颗粒，它们在该二次重结晶步骤中通过用AlN和MnS(所谓的抑制剂，细分散于该钢中)钉扎(pinning)一次重结晶晶粒的晶界迁移而抑制正常晶粒的晶粒生长。因此，在制造优质晶粒取向的硅钢片产品的过程中，对AlN和MnS的分散以及向钢片中的溶解两方面进行控制是非常重要的。

人们已经知道改变最终退火中的抑制剂会受到氧化物膜和在脱碳退火过程中形成的退火隔离物以及受到最后退火过程中的加热循环及气氛条件的极大影响。更进一步地说，作为退火隔离物的MgO和添加剂的特性是非常重要的因素，并且对因素，如玻璃膜形成的起始温度、其形成速度、该膜的质量以及MgO及其添加剂的特性产生极大影响，在退火隔离物中的MgO对在脱碳退火过程中形成的包括SiO₂的氧化物膜起作用，并且形成主要含有镁橄榄石()的玻璃膜。在采用常规MgO粉末的玻璃膜形成过程中，MgO的特性(其颗粒尺寸、活性以及其它因素，如在水中的分散性，水合物的含量，涂层重量，涂层薄膜的均匀性以及与钢片的粘结性能)将极大地影响对在玻璃膜形成过程中发生的化学反应的控制。此外，加入到MgO中、用来加快该化学反应的添加剂的类型、该添加剂的含量及其在MgO表面和在钢片表面上的分散也极大地影响玻璃膜形成的起始温度、其形成速度以及在玻璃膜形成过程中形成的膜的数量。

在退火隔离物中的MgO的特性的变化将会影响该玻璃膜的性能以及最终产物中的磁性能。

用作退火隔离物的MgO通常可以由物料，如氢氧化镁、碳酸镁和碱性碳酸镁获得，将这些物料处理，使之形成平均颗粒尺寸为从几百至几千的细晶体颗粒，然后通过在高温、如700-1200℃下煅烧而对其进一步处理。由此可以获得尺寸为0.2-5μm的MgO细颗粒。通常，这种MgO含有各种添加剂，用于加快在玻璃形成过程中的化学反应。然后在一个罐中将由此获得的MgO及添加剂悬浮于水中，形成一种料浆，该料浆被弥散装置弥散并分散，所述的罐根据所用的化学组成及工艺步骤可以配有弥散装置，如搅拌刀片或剪刀。