Статус развоја површинског изолационог премаза на оријентисаном силицијумском челику

ГНЕЕ челик ЦРГО електрични челик

Припрема превлаке је последњи процес у производњи силицијум челика. Врста, процес и квалитет површинског премаза имаће велики утицај на изолацију, адхезију, отпорност на пробијање и корозију електро челика, што ће утицати наелектрични челик. Специфични укупни губици и друга магнетна својства су чак и кључ за сигуран рад целог трансформатора. Постоји хитна потреба за развојем изолационих материјала за премазивање са одличним перформансама, који не само да имају добру електричну изолацију, адхезију премаза и релативно добру обрадивост пробијања и смицања, заварљивост, отпорност на корозију и топлоту, могу се прилагодити до 700-800 степена високотемпературно жарење, истовремено имају висок коефицијент слагања, уједначену боју површине и друге карактеристике перформанси. Домаћи и страни стално истражују и унапређују процес премазивања како би додатно побољшали перформансе оријентисаних производа од силицијумског челика.

1. Преглед истраживања оријентисаних силиконских челичних премаза у иностранству

Површински изолациони премази од оријентисаног силицијум челика који се користе у домаћим и страним истраживањима углавном обухватају органске премазе, полу-неорганске премазе и неорганске премазе. Органски премази су релативно традиционални изолациони премази у Кини. То су углавном органске смоле као што су акрилна смола, винил ацетатна смола, модификована алкидна смола и епоксидна смола, и обично се користе за производњу висококвалитетног силиконског челика за велике моторе. Органски премаз има добра својства стварања филма, добру изолацију и отпорност на удар, високу отпорност на смицање и међуслојну отпорност, али филм боје има ниску тврдоћу, велику деформацију топлотног скупљања, лошу отпорност на топлоту и заварљивост, а након тога лако долази до топлотног пузања. Међутим, у неким посебним приликама, премаз треба термички обрадити на 600 степени пре него што се користи као изолациони премаз. Већина смоле у ​​органском премазу се разградила и испарила на 600 степени, губећи своју изолациону способност и испаравајући штетне гасове, узрокујући загађење животне средине. Због тога се не може извршити третман жарења који ублажава стрес. Тренутно су органски премази постепено елиминисани.

У циљу побољшања штетних ефеката великих секундарних зрна на губитак гвожђа, Ниппон Стеел је предложио премаз од ултрафиног колоидног СиО2 помешаног са раствором фосфата. Премаз за напрезање производи изотропни затезни напон на површини челичне плоче, чинећи губитак гвожђа П и магнетострикцију скоро смањен, а истовремено може надокнадити штетне ефекте спољашњег напрезања на силицијум челик. Кавасаки користи магнезијум фосфат (Мг(Х2ПО4)2) као главни премаз за напрезање са колоидним Си02 и Цр03, који побољшава отпорност премаза на влагу и такође побољшава изглед. Међутим, једињење хрома садржи хексавалентни Цр, боја загађује животну средину, а третман отпадне течности је проблематичан. Ниппон Стеел је предложио да се користи чврсти раствор композитног металног хидроксида са просечном величином честица мањом од 1 μм или 2-3 μм плус борат и ацетат. , силикат, итд., добра адхезија, отпорност на корозију и отпорност на синтеровање, али отпорност на влагу и топлоту нису идеална. Додавање финих честица колоидног оксида може да реагује са слободном фосфорном киселином да би се формирало стабилније једињење фосфорне киселине, чиме се побољшава отпорност на влагу и топлоту, као и боље подмазивање. Да би се спречило агломерирање честица колоидног оксида, додаје се со органске киселине, али раствор за облагање није стабилан. Додајте неорганска једињења као што су ултрафине честице од око 10 нм као што је Фе(ОХ)2 да бисте подесили структуру колоидног оксида и учинили раствор фосфата стабилнијим. .

Полу-аноргански премаз је изолациони премаз формиран мешањем раствора неорганских фосфата и хромата и раствора латекс смоле. Додајте честице органске смоле са величином честица од 2-50 μм у латекс смолу, затим помешајте са неорганским раствором и премажите их на површини силиконског челика за печење. Неорганска компонента традиционалног полу-анорганског премаза је хромат, који има добру отпорност на корозију. Прашак органске смоле је обично једна или неколико врста полиетилена, полипропилена, полифталамида, бензодиамино триацетина, полипропиленске смоле или кополимера или мешавине полистирена, међу којима је полистирен. Кополимер са везањем има најбољу снагу лепљења.

Затезни премаз који је први предложио Ниппон Стеел 1973. године, његова главна компонента је ултрафини колоидни СиО2 (силицијум сол) помешан са раствором фосфатног премаза. Затезни напон који ствара премаз може побољшати магнетне домене и ефикасно смањити губитак гвожђа и магнетострикцију. Релевантне студије су показале да се прилагођавањем формуле премаза и употребом одговарајућих процеса сушења и синтеровања губитак гвожђа П1.7 може смањити за чак 0.1 В/кг.

Да би се смањио губитак гвожђа оријентисаног силицијум челика, једна од најефикаснијих метода је развој нове технологије премаза. Резултати истраживања показују да превлака магнезијум оксида има значајан утицај на магнетна својства и површинска својства оријентисаног силицијум челика. Поред тога, Јапан је усвојио хемијско таложење паре за облагање филма како би се формирао керамички изолациони филм уместо фостеритног филма, користећи ласерску обраду и промену типа неорганске киселине у течности за облагање изолационог филма како би се смањио губитак гвожђа. Резултати показују да се побољшањем састава раствора за облагање изолационог филма, повећањем стабилности вискозитета и напетости филма, могу добити оријентисани силицијумски челични лимови са високом магнетном индукцијом и малим губитком гвожђа.

Стране земље су тренутно оствариле одређени истраживачки напредак у области нових технолошких истраживања премаза за заштиту животне средине, али нису постигнути задовољавајући резултати у погледу обезбеђивања укупних перформанси изолационих премаза.

2. Статус истраживања наоријентисани силицијум челикповршински премаз у мојој земљи

Вруће ваљани силицијумски челик је 1940-их користио методу наношења изолационе боје на површину. Осамдесетих година прошлог века, моја земља је и даље наставила да користи овај метод, чак и премазивањехладно ваљани силицијум челикса стакленим премазом изолационом бојом. У првим данима наше земље, углавном су проучавани чисти органски премази. С обзиром на недостатке ниске тврдоће и лоше отпорности на топлоту, домаће компаније за производњу силицијумског челика тренутно користе мање.

Касније су Сједињене Државе, Јапан и друге компаније сукцесивно развијале фосфатне површинске премазе са бољим изолационим својствима. Међутим, хромат се генерално додаје претходним премазима да би се побољшала отпорност на корозију и међуслојну отпорност премаза. Већ дуже време, скоро сви материјали за изолацију премаза који садрже хексавалентни хром су коришћени у производњи хладно ваљаног силицијумског челика у Кини. Не постоји јасан стандард за заштиту животне средине изолационих премаза. Превлаке од силицијумског челика без хрома на бази воде обично користе воду као главни растварач. То је еколошки прихватљив премаз, али ова врста неорганског премаза је ограничена различитим условима у практичним применама. Тренутно су полу-аноргански премази и даље главни ослонац у Кини.

3.Правац развоја изолационог премаза на површини од силицијумског челика

Губитак језгре, магнетострикција и квалитет површине оријентисаног силицијум челика уско су повезани са површинским изолационим премазом. Затезни напон који ствара премаз на силицијумском челичном лима може надокнадити напон притиска који ствара материјал у склопу трансформатора, чиме се смањује бука трансформатора. Због премаза, челични лим је мање осетљив на напрезање током магнетострикције, а смањена је и бука трансформатора. Истовремено, изолациони премаз оријентисаног силицијумског челичног лима има ефекат смањења специфичног укупног губитка, а губитак гвожђа може се смањити за 9%-14%. Истраживање и примена површинских изолационих премаза од силицијумског челика високих перформанси имају важан утицај на побољшање укупних перформанси оријентисаног силицијум челика.

У производњи и употреби премаза и испуштању отпадних течности, хексавалентни хром ће изазвати озбиљну штету. Иако су полу-анорганске превлаке побољшале неке од недостатака неорганских премаза и органских премаза, и тренутно су у најширој употреби, неки од испарљивих органских растварача који се налазе у њима су такође токсични. Неопходно је минимизирати или чак елиминисати испарљиве органске раствараче. Развој неорганских премаза са одличним перформансама је фокус истраживања изолационих премаза. Због тога је еколошки прихватљив неоргански оријентисани силицијумски челични изолациони премаз без хрома кључни правац развоја изолационог премаза оријентисаног силицијумског челика.

4. Закључак

1. Површински изолациони премаз може смањити губитак гвожђа, ослабити осетљивост магнетострикције на стрес и смањити шум трансформатора. То је важан процес у процесу производње оријентисаног силицијумског челика.

2. Површински изолациони премази од оријентисаног силицијум челика који се користе у домаћим и страним истраживањима углавном укључују органске премазе, полу-неорганске премазе и неорганске премазе. Органски премази су елиминисани, а неоргански премази ће постепено заменити полу-неорганске премазе.

3. У циљу испуњавања захтева заштите животне средине, истраживање и усавршавање еколошки прихватљивих неорганских премаза без хрома који не садрже елементе хрома и не садрже испарљиве органске компоненте је правац развоја површинских изолационих премаза од силицијумског челика.