鄭志明(沈陽理工大學(xué),遼寧 沈陽 110159)
機電制造領(lǐng)域經(jīng)常會用到電工鋼,主要是為了減少能源浪費,降低能耗,提高利用率。當(dāng)電工鋼被使用久了以后便會產(chǎn)生一定的渦流損耗,這種損耗是一種交變磁化反映,為了避免這樣的現(xiàn)象發(fā)生,將電工鋼的磁性提升起來,讓其也具備一定的防腐蝕功能,所以,電工鋼使用前一般都會在表面涂覆一層絕緣涂層。
近20年來,我國在硅鋼片上的需求量越來越多,目前為止,我國硅鋼片的年生產(chǎn)線已經(jīng)達(dá)到500萬t的能力,其大部分產(chǎn)品類型是無取向硅鋼。相對于世界其他國家的電工鋼產(chǎn)業(yè),我國起步較晚,發(fā)展相對落后。最早時,很多生產(chǎn)商引進(jìn)電工鋼絕緣涂層和重要添加劑的方法,都是通過引進(jìn)了電工鋼生產(chǎn)線的時候同時引進(jìn)的,所以,國內(nèi)一般都很少自主生產(chǎn)電工鋼,一般都是直接進(jìn)口
熱軋硅鋼是我國最開始的時候所使用的一種電工鋼種類,其大部分都屬于有機絕緣涂層,幾番更新,從早期的瀝青漆1161到中期的環(huán)氧酚醛漆9162,最后再到二甲苯改性醇酸漆9163,這些有機涂層具備一定的優(yōu)勢,即它們都有教好的沖片性與成膜型,不好的地方是,其耐熱與焊接性都達(dá)不到絕緣涂層的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。很容易造成鐵芯穩(wěn)定性及疊裝系數(shù)低的現(xiàn)象。同時,有機溶劑的毒性也非常的大,也正是由于這些原因,慢慢的半有機涂層開始取代了有機涂層的位置,被人們所認(rèn)可。
半有機涂層的一般組成物質(zhì)都是由絡(luò)酸鹽,磷酸鹽及乳膠樹脂和無機鹽這類物質(zhì)。半有機涂層在擁有了自身良好的耐熱性優(yōu)勢之后,還兼?zhèn)淞擞袡C涂層的良好附著力,絕緣性與抗沖擊性。以生產(chǎn)半有機涂層為主的代表企業(yè)有鞍鋼公司。迄今為止,寶鋼無取向硅鋼機使用的所有硅鋼絕緣涂層,有85%以上屬于半有機涂層。電工鋼表面半有機涂層在進(jìn)行焊接的時候,都會出現(xiàn)過多的氣孔,為了能夠減少氣孔,需要在絡(luò)酸鹽及磷酸鹽這類的絕緣涂料中添加一些無機填料,馬鋼對此進(jìn)行了詳細(xì)研究,化問題進(jìn)行了研究,在CN 102220073 A的半有機涂層中,其包括飽和聚酯樹脂,全甲醚化三聚氰胺樹脂等的物質(zhì),這些物質(zhì)里面具有的有機硅消泡劑等,都具有良好的焊接性,耐熱性及絕緣性和附著力。他們沒有氣泡,色差,條文等東西,加熱處理后也不會輕易掉粉,同時保質(zhì)期相對而言也較長一些。缺點是這類半有機涂層里含有可溶性六價洛,在涂抹及加工的使用過程中,可能會造成某些程度的環(huán)境污染,所以,使用此種絕緣涂料也不是長久之策,也需要研制出具有環(huán)保性能的安全型電工鋼絕緣涂層。
環(huán)保型絕緣無取向電工鋼最早是被寶鋼公司開展發(fā)明的,而且這種電工鋼可以被用在大功率的電力機車上。2007年的時候這種無取向電工鋼被批量進(jìn)行生產(chǎn)。雖然國內(nèi)較為有名的鋼鐵生產(chǎn)公司,多多少少也在前后發(fā)明了不少和電工鋼絕緣涂層有關(guān)的專利,但是卻很少有把它們投放在工業(yè)領(lǐng)域使用。具有環(huán)保類型的絕緣涂層具有良好的抗水蒸汽吸收能力,還可以給涂覆表面提供良好的附著性及電阻率,還能夠降低其損耗到最小功率,使涂覆鋼板在疊片的沖剪制過程中磨損的程度達(dá)到最小化,不但可以在沖壓過程中使疊片控制過量粉化現(xiàn)象的產(chǎn)生,使其在涂料的時候不用在設(shè)備上進(jìn)行堆積,其還能夠承受來自于降碳和退火時的壓力,不會有過多氣孔的產(chǎn)生,同時還可以很好的與制造鐵芯及樹脂時的各種化學(xué)藥品實現(xiàn)良好的相容,與此同時,它還避免了產(chǎn)生可溶性絡(luò)酸鹽等物質(zhì),對電工鋼的加工活動以及加工環(huán)境都不會造成污染現(xiàn)象,同時,它對人體沒有損害作用,操作工人都可以放心使用。
水性環(huán)保硅鋼片這類的涂料。現(xiàn)在這類產(chǎn)品很多都實現(xiàn)了大批量的工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。遺憾的是,歐美國家遠(yuǎn)比我們的發(fā)展要快速,國產(chǎn)涂料依舊在性能上存在很多的不足,難以滿足全部的要求,從而在市場競爭力上,難以與其他國家比拼。揮發(fā)性有機溶液的涂料還是我國大多數(shù)鋼鐵公司一直都在使用著的涂料種類,其實這種看似成本較低的使用結(jié)果是不具備環(huán)保資源競爭的優(yōu)勢的,所以,無揮發(fā)性有機溶劑的充分開發(fā),不僅性能優(yōu)異而且環(huán)保安全,是目前來說提高市場競爭力最為有效的競爭方法。未來在絕緣硅鋼片上的重點研究方向絕對是奔著高質(zhì)量,低鐵損的目標(biāo)去的。
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