[发明专利]一种利用激光在硅钢表面制备高硅涂层的方法

摘要

本发明公开了一种利用激光在硅钢表面制备高硅涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：低硅钢预处理；表面机械研磨处理SMAT；沉积涂层制备：将SMAT处理后的材料表面涂覆激光吸光涂料，其骨料组成为80‑85%SiO₂，20‑22%炭黑；然后置于真空度为1.33‑2.1Pa的真空系统中，向该真空系统中通入氩气和硅烷，氩气的流量为0.03‑0.05ml/s，硅烷的流量为0.01‑0.08 ml/s，气体气氛压力为80‑100Pa，用激光器对材料表面进行激光扫描；热处理制备出厚度为0.10‑0.25mm的高硅涂层。本发明工艺可以实现快速扩散，提高渗硅层厚度；变形层可以为扩散提供足够的驱动力，促进渗硅的进行，后续激光熔覆及扩散退火热处理，提高了渗硅效率，实现快速渗硅，并且避免了常规方法中的卤族元素的污染，从而获得的高硅涂层具有更加优异的含硅量，扩大了其使用领域。

主权项

1.一种利用激光在硅钢表面制备高硅涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：a. 低硅钢预处理：首先将其置于质量分数为5% NaOH溶液中，温度为70‑75℃，浸渍清除表面绝缘膜；随后在60‑70℃的质量分数为 10% 盐酸中浸渍清除表面底膜，再于质量分数比3% HF+ 97%H2O2中加以化学研磨使表面平滑化，最后在质量分数为5%的NaOH溶进行黑化处理，处理温度80‑90℃，在去离子水和乙醇中超声清洗1‑5min后放入干燥器待用；b. 表面机械研磨处理SMAT：预处理后的低硅钢钢板安装在SNC‑2表面纳米化试验机上，其固定于护套上方，弹丸放置于振动头表面，所用弹丸为直径4‑8mm的钢球，超声振动频率为20‑50Hz，处理时间为40‑60min，为防止氧化整个处理过程在真空条件下进行，真空度为5‑20Pa；c. 沉积涂层制备：将SMAT处理后的材料表面涂覆激光吸光涂料，其骨料组成为80‑85%SiO2，20‑22%炭黑；然后置于真空度为1.33‑2.1Pa的真空系统中，向该真空系统中通入氩气和硅烷，氩气的流量为0.03‑0.05ml/s，硅烷的流量为0.01‑0.08 ml/s，气体气氛压力为80‑100Pa，用7kW横流CO2激光器对材料表面进行激光扫描；d. 热处理：将沉积涂层制备完成后将低硅钢置于真空度为的电阻炉，保持温度在1000‑1500，保温4‑8h，制备出厚度为0.10‑0.25mm的高硅涂层。