可控液相渗硅法制备高硅硅钢片开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

硅钢片俗称电工钢板,作为一种重要的磁性材料,在电力和电子行业得到广泛的应用,主要用来制造发电机、电动机、变压器、互感器、继电器等电器仪表[1-2]。硅钢片的特性(如电阻率和铁损)与硅含量息息相关,从低噪音、低铁损的角度出发,硅含量6.5%(质量分数,下同)的高硅钢片是理想的铁芯材料[3]。随着Si含量的增加。电工钢的电阻率急剧增大,涡流损耗减小,铁损降低。当Si含量达到6.5%时,其最大磁导率达到最大值,饱和磁致伸缩系数近乎为0,在高频下具有低的涡流损耗和磁滞损耗[4],居里温度达900K。当频率为5kHz时,高硅钢的铁损约为同样厚度取向硅钢的1/2,磁致伸缩系数为取向硅钢的1/8,当频率为10kHz时,高硅钢的铁损约为同样厚度的取向硅钢的46%。与无取向硅钢相比,磁致伸缩系数约为其1/50[5]。因此 ,6.5%Si高硅钢是一种综合磁性能极佳的软磁材料 ,最适合用来制造低损耗、低噪音的高速电机、变压器和磁屏蔽等[6]

但是硅含量高,硅钢片的延展性就低,这会使得后期加工过程遭遇诸多瓶颈,也就限制了Fe-6.5%Si高硅钢的进一步广泛应用[7-9]。当硅的含量到达6.5%时,高硅钢在室温下显脆性,热加工性差[10],相关研究表明,其脆性产生的主要原因有:⑴低温时有DO3、B2型有序结构出现[11];⑵6.5%Si高硅钢晶界出现大量的氧原子,晶界氧化严重[12];⑶硅含量的增加,加速了时效现象的发生,提高了合金强度,降低了塑性[13-14]。因此6.5%Si高硅钢片的脆性严重影响了它自身的应用和发展,传统的轧制工艺不适用于生产高硅钢。

化学沉积法利用传统的取向和无取向硅钢片的表面和硅化物之间的高温化学反应使Si富集在硅钢片上,这是迄今为止最为突出和成功的工艺。这种方法既能制取高硅钢也能制取梯度钢,并且能够获得晶粒度可以控制的各向异性和各向同性的材料。1988年日本钢管公司(NKK)成功开发并利用该工艺,生产出厚0.1~0.5mm、宽400mm的含6.5%Si无取向高硅钢片[15]

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