取向电工钢板用退火隔离剂组合物、取向电工钢板及其制造方法与流程

本发明的一个实施例涉及一种取向电工钢板用退火隔离剂组合物、取向电工钢板和取向电工钢板的制造方法。具体地，本发明的一个实施例涉及一种取向电工钢板用退火隔离剂组合物、取向电工钢板和取向电工钢板的制造方法，通过使用氢氧化镍、氢氧化钴，可以改善膜层的性质，最终改善材料的铁损。

背景技术：

取向电工钢板是指钢板中含有si成分，并具有晶粒取向在{100}<001>方向上对齐的织构，因而具有沿轧制方向极优异的磁性能的电工钢板。

最近，随着高磁通密度级的取向电工钢板的商业化，要求生产出铁损少的材料。为了改善电工钢板的铁损，可以采用如下四种技术方法：第一种是使取向电工钢板的包含易磁化轴的{110}<001>晶粒方位沿轧制方向精确取向；第二种是材料薄型化；第三种是通过化学、物理方法使磁畴细化；第四种是通过表面处理等化学方法改善表面性能或者赋予表面张力等。

特别是，对改善表面性能或者赋予表面张力提出了形成第一膜层和绝缘膜层的方式。作为第一膜层已知有电工钢板材料的初次再结晶退火过程中材料表面上所生成的氧化硅(sio2)与用作退火隔离剂的氧化镁(mgo)发生反应而形成的镁橄榄石(2mgo·sio2)层。如此在高温退火过程中形成的第一膜层应具有外观上没有缺陷的均匀的颜色，功能上要防止卷板状态下板与板之间热粘合，并由材料和第一膜层之间的热膨胀系数之差对材料赋予拉伸应力，从而带来改善材料铁损的效果。

近来，随着对低铁损取向电工钢板的要求越来越高，开始探索第一膜层的高张力化，为了改善张力膜层的性能，正在尝试控制各种工艺因素的方法，以使高张力绝缘膜层实际上能够大幅改善最终产品的磁性能。一般而言，通过第一膜层和二次绝缘或张力涂覆施加于材料上的张力大致为1.0kgf/mm²以上，此时各自所占的张力比重大致为50/50。因此，基于镁橄榄石的膜层张力为0.5kgf/mm²左右，如果基于第一膜层的膜层张力比现在得到改善，则不仅可以改善材料的铁损，还可以改善变压器的效率。

对此，已经提出了退火隔离剂中引入卤素化合物以得到高张力膜层的方法。另外，已经提出了应用主成分为高岭石的退火隔离剂来形成热膨胀系数低的莫来石膜层的技术。此外，已经提出了通过引入稀有元素ce、la、pr、nd、sc、y等加强表面粘附力的方法。然而，这些方法给出的退火隔离剂添加剂非常昂贵，而且存在应用于实际生产工艺时操作性明显下降的问题。特别是，对于高岭石等材料，当制成浆料以用于退火隔离剂时，其涂覆性变差，作为退火隔离剂非常不利。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的一个实施例提供一种取向电工钢板用退火隔离剂组合物、取向电工钢板和取向电工钢板的制造方法。具体地，本发明的一个实施例提供一种具有优异的附着性和膜层张力能够改善材料铁损的取向电工钢板用退火隔离剂组合物、取向电工钢板和取向电工钢板的制造方法。

(二)技术方案

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板用退火隔离剂组合物，其包含：100重量份的氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种；以及30重量份至250重量份的含氢氧化镍和氢氧化钴中的一种或多种的金属氢氧化物，金属氢氧化物的平均粒径为0.01μm至80μm。

金属氢氧化物可包含30重量份至250重量份的所述氢氧化镍。

金属氢氧化物可包含30重量份至150重量份的氢氧化镍和30重量份至150重量份的氢氧化钴。

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板用退火隔离剂组合物，还可包含1重量份至10重量份的陶瓷粉末。

陶瓷粉末可以是选自al2o3、sio2、tio2和zro2中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板用退火隔离剂组合物，还可包含50重量份至500重量份的溶剂。

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板，其中，取向电工钢板基底的一面或两面上可包含fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物。

对于钢板的厚度方向上的截面，所述fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物的平均粒径可为1nm至100nm。

对于钢板的厚度方向上的截面，相对于膜层面积的fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物的占有面积可为0.1％至10％。

膜层可包含0.1重量％至40重量％的ni和co中的一种或多种、40重量％至85重量％的mg、0.1重量％至40重量％的si、10重量％至55重量％的o和余量的fe。

膜层还可包含mg-si复合物。

膜层的厚度可为0.1μm至10μm。

从膜层和所述基底的界面向所述基底的内部可以形成有氧化层。

氧化层可包含fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物。

取向电工钢板基底可包含2.0重量％至7.0重量％的硅(si)、0.020重量％至0.040重量％的铝(al)、0.01重量％至0.20重量％的锰(mn)、0.01重量％至0.15重量％的磷(p)、大于0重量％且小于等于0.01重量％的碳(c)、0.005重量％至0.05重量％的n和0.01重量％至0.15重量％的锑(sb)、锡(sn)或它们组合，余量包含fe和其他不可避免的杂质。

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的制造方法，其包含：准备钢坯的步骤；对钢坯进行加热的步骤；对加热后的钢坯进行热轧以制造热轧板的步骤；对热轧板进行冷轧以制造冷轧板的步骤；对冷轧板进行初次再结晶退火的步骤；将退火隔离剂涂覆在初次再结晶退火后的钢板表面上的步骤；以及对涂覆有退火隔离剂的钢板进行二次再结晶退火的步骤。

退火隔离剂包含100重量份的氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种；以及30重量份至250重量份的含氢氧化镍和氢氧化钴中的一种或多种的金属氢氧化物，金属氢氧化物的平均粒径为0.01μm至80μm。

对冷轧板进行初次再结晶退火的步骤可包含对冷轧板同时进行脱碳退火和氮化退火的步骤或脱碳退火后进行氮化退火的步骤。

(三)有益效果

根据本发明的一个实施方案，可以提供一种取向电工钢板及其制造方法，该取向电工钢板的铁损和磁通密度优异，并且膜层的附着性和绝缘性优异。

根据本发明的一个实施方案，可以提供一种取向电工钢板及其制造方法，该取向电工钢板的第一膜层中存在镍或钴，并且部分镍或钴渗透到取向电工钢板基底形成fe-ni、fe-co、fe-ni-co复合物，从而有助于易磁化，还改善了铁损，特别是高频铁损。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的侧剖示意图。

图2是针对实施例5中制造的取向电工钢板膜层的聚焦离子束扫描电子显微镜(fib-sem)分析结果。

图3是实施例5中制造的取向电工钢板膜层内fe-ni结晶的电子透射显微镜分析结果。

图4是针对实施例5中制造的取向电工钢板膜层内fe-ni的电子探针微量分析法(epma)分析结果。

具体实施方式

本文所使用的术语只是出于描述特定实施例，并不意在限制本发明。除非上下文中另给出明显相反的含义，否则本文所使用的单数形式也意在包含复数形式。在说明书中使用的“包含”可以具体指某一特性、领域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，但并不排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。

如果某一部分被描述为在另一个部分之上，则可以直接在另一个部分上面或者其间存在其他部分。当某一部分被描述为直接在另一个部分上面时，其间不存在其他部分。

另外，在本发明中，1ppm是指0.0001％。

在本发明的一个实施例中，具有余量的组分中进一步包含附加元素是指余量中一部分被附加元素替代，替代量相当于附加元素的加入量。

虽然没有另作定义，但是本文中使用的所有术语(包含技术术语和科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同。对于辞典中定义的术语，应该被解释为具有与相关技术文献和本文中公开的内容一致的意思，而不应该以理想化或过于正式的含义来解释它们的意思。

在下文中，将详细描述本发明的实施例，以使本发明所属领域的普通技术人员容易实施本发明。然而，本发明能够以各种不同方式实施，并不限于本文所述的实施例。

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板用退火隔离剂组合物，其包含：100重量份的氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种；以及30重量份至250重量份的含氢氧化镍和氢氧化钴中的一种或多种的金属氢氧化物。在本文中，重量份是指针对各成分的相对含有的重量。

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板用退火隔离剂组合物，其除了现有退火隔离剂组合物的成分之一的氧化镁(mgo)之外，还包含作为反应性物质的氢氧化镍(ni(oh)2)和氢氧化钴(co(oh)2)中的一种或多种。如此，通过加入金属氢氧化物，使其一部分与形成在基底表面上的二氧化硅发生反应而形成fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物，使得易于磁化，最终改善取向电工钢板的铁损。特别是改善取向电工钢板的高频铁损。

对于fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物，特别是坡莫合金，其一般具有低磁场下导磁率非常高的特征。由于这样的理由，在本发明的一个实施例中，通过对第一膜层赋予磁性能，以改善铁损，特别是高频铁损。此外，通过这样的效果，最终可以制造出功率损耗少的高效变压器。

在取向电工钢板的制造工艺中，当冷轧板经过控制成湿润环境以引起初次再结晶的加热炉时，钢中亲氧性最高的si与炉内水蒸气所提供的氧发生反应，从而在表面上形成sio2。此后，由于氧渗入钢中，将会生成fe基氧化物。如此形成的sio2通过与退火隔离剂中的氧化镁或氢氧化镁进行如下述反应式1的化学反应而形成镁橄榄石(mg2sio4)层。

[反应式1]

2mg(oh)2+sio2→mg2sio4+2h2o

也就是说，经过初次再结晶退火的电工钢板，作为退火隔离剂涂覆氧化镁浆料之后，再经过二次再结晶退火即高温退火。此时，因热而膨胀的材料在冷却时会重新收缩，而已经生成在表面上的镁橄榄石层会妨碍材料的收缩。当镁橄榄石膜层的热膨胀系数远远小于材料时，轧制方向上的残留应力(residualstress)σrd可以用如下所示的式来表示。

σrd＝2ecδ(αsi-fe-αc)δt(1-νrd)

其中，δt＝二次再结晶退火温度与常温的温度差(℃)，

asi-fe＝材料的热膨胀系数，

ac＝第一膜层的热膨胀系数，

ec＝第一膜层弹性(杨氏模量)的平均值，

δ＝材料与涂层的厚度比，

νrd＝轧制方向上的泊松比(poisson’sratio)。

根据上述式，作为基于第一膜层的拉伸应力提高系数可以列举第一膜层的厚度或基底与膜层之间的热膨胀系数之差。如果增加膜层的厚度，则占空比变差。因此，通过加大基底与涂覆剂之间的热膨胀系数之差，可以提高拉伸应力。然而，由于退火隔离剂限于氧化镁，加大热膨胀系数之差或提高膜层弹性(杨氏模量)值来增加膜层张力会受到限制。

在本发明的一个实施例中，为了克服纯镁橄榄石所具有的物理性能的限制，除了氧化镁(mgo)之外，加入作为反应性物质的含氢氧化镍和氢氧化钴中的一种或多种的金属氢氧化物，使其在高温退火工艺中扩散，并使得如此扩散的金属氢氧化物与基底表面上存在的fe发生反应而形成fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物，进而引导产生常规电工钢板不会具有的坡莫合金形成效果。坡莫合金最终可有助于易磁化，通过这样的效果，最终起到降低材料铁损的作用。

在下文中，将按照各成分详细描述根据本发明的一个实施例的退火隔离剂组合物。

在本发明的一个实施例中，退火隔离剂组合物包含100重量份的氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种。在本发明的一个实施例中，退火隔离剂组合物能够以浆料形式存在，以便容易涂覆在取向电工钢板基底的表面上。当作为浆料的溶剂包含水时，氧化镁容易溶解在水中，也能以氢氧化镁形式存在。因此，在本发明的一个实施例中，将氧化镁和氢氧化镁当作一个成分。退火隔离剂组合物包含100重量份的氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种是指，当单独包含氧化镁时，氧化镁的含量为100重量份，当单独包含氢氧化镁时，氢氧化镁的含量为100重量份，当同时包含氧化镁和氢氧化镁时，氧化镁和氢氧化镁的含量合计为100重量份。

氧化镁的活化程度可为400秒至3000秒。如果氧化镁的活化程度过大，则可能会发生二次再结晶退火后表面上残留尖晶石类氧化物(mgo·al2o3)的问题。如果氧化镁的活化程度过小，则不会与氧化层发生反应，从而无法形成膜层。因此，可以将氧化镁的活化程度控制在前述的范围内。此时，活化程度是指mgo粉末与其他成分发生化学反应的能力。活化程度是用mgo使一定量的柠檬酸溶液完全中和所需的时间来测定。如果活化程度高，则中和所需时间短，如果活化程度低，则中和所需时间长。具体地，采用30℃下向加入有2ml的1％酚酞试剂的100ml的0.4n柠檬酸溶液中加入2g的mgo进行搅拌时溶液从白色变成粉红色所需的时间来测定活化程度。

在本发明的一个实施例中，退火隔离剂组合物包含30重量份至250重量份的含氢氧化镍和氢氧化钴中的一种或多种的金属氢氧化物。在本发明的一个实施例中，从镍或钴成分体系中以具有反应性羟基(-oh)的形式引入退火隔离剂组合物。对于氢氧化镍或氢氧化钴，已知其原子尺寸稍大于退火隔离剂的主成分氧化镁。因此，在二次再结晶退火中，当发生与氧化镁竞相扩散到存在于材料表面的氧化层的现象时，相对于氧化镁，扩散速度稍慢。在这种情况下，从部分氧化镁解离的mg与材料表面上存在的二氧化硅发生反应形成mg-si复合物，即形成镁橄榄石，而镍或钴与材料表面上存在的铁(fe)发生反应形成fe-ni或fe-ni-co复合物。

因此，在本发明的一个实施例中，如此扩散的镍和钴与基底表面上存在的铁发生反应形成fe-ni、fe-co或fe-ni-co复合物，进而引导产生坡莫合金形成效果。坡莫合金最终可有助于易磁化，通过这样的效果，最终起到降低材料铁损的作用。

与前述的氢氧化镍或氢氧化钴不同，普通金属氢氧化物，特别是氢氧化铝与sio2或mgo系列的氧化物反应良好，容易形成al-si、al-mg或al-si-mg复合物，如此形成的复合物降低取向电工钢板第一膜层的热膨胀系数或者提高弹性系数，最终起到提高膜层张力的作用。另一方面，由于氢氧化铝与fe氧化物的反应性低，不易形成fe-al等复合物，即使形成fe-al，也不同于fe-ni、fe-co或fe-ni-co复合物，对易磁化没有太大帮助。结果，当加入氢氧化镍或氢氧化钴之外的普通金属氢氧化物时，对改善高频铁损也没有太大影响。

相对于100重量份的氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种，含氢氧化镍和氢氧化钴中的一种或多种的金属氢氧化物包含30重量份至250重量份。如果金属氢氧化物的含量过少，则难以充分获得前述的加入金属氢氧化物的效果。如果金属氢氧化物的含量过多，则退火隔离剂组合物的涂覆性可能会变差。因此，可以在前述的范围内包含金属氢氧化物。更具体地，金属氢氧化物可包含40重量份至200重量份。更具体地，金属氢氧化物可包含50重量份至150重量份。

金属氢氧化物可包含氢氧化镍和氢氧化钴中的一种或多种。也就是说，金属氢氧化物可以只包含氢氧化镍，或者可以只包含氢氧化钴，或者可以包含氢氧化镍和氢氧化钴。当只包含氢氧化镍时，氢氧化镍可包含30重量份至250重量份。当只包含氢氧化钴时，氢氧化钴可包含30重量份至250重量份。当包含氢氧化镍和氢氧化钴时，氢氧化镍和氢氧化钴的含量合计可为30重量份至250重量份。更具体地，氢氧化镍可包含30重量份至150重量份以及所述氢氧化钴可包含30重量份至150重量份。

金属氢氧化物的平均粒度可为0.01μm至80μm。如果平均粒度过小，则主要发生扩散，膜层中可能难以形成基于反应的fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物。如果平均粒度过大，则难以扩散到基底，膜层张力提高效果会明显下降。

当包含氢氧化镍和氢氧化钴时，金属氢氧化物的平均粒度可为0.01μm至80μm。也就是说，即使氢氧化镍或氢氧化钴单独的平均粒径超出所述范围，只要整体金属氢氧化物的平均粒径满足所述范围，就认为属于本发明的范围。更具体地，当包含氢氧化镍和氢氧化钴时，氢氧化镍的平均粒度可为0.01μm至80μm，氢氧化钴的平均粒度可为0.01μm至80μm。

相对于100重量份的氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种，取向电工钢板用退火隔离剂组合物还可包含1重量份至10重量份的陶瓷粉末。陶瓷粉末可以是选自al2o3、sio2、tio2和zro2中的一种或多种。当进一步包含适量的陶瓷粉末时，可以进一步改善膜层的绝缘特性。具体地，作为陶瓷粉末，还可包含tio2。

退火隔离剂组合物还可包含溶剂，以使固形物均匀分散以及容易涂覆。作为溶剂可以使用水、乙醇等，相对于100重量份的氧化镁和氢氧化镁中的一种或多种，可包含50重量份至500重量份的溶剂。如此，退火隔离剂组合物可以是浆料形式。

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板100，其取向电工钢板基底10的一面或两面上形成膜层20，该膜层20包含fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物。图1是根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的侧剖示意图。图1中示出取向电工钢板基底10的上表面上形成膜层20的情形。

如前所述，根据本发明的一个实施例的膜层20，由于退火隔离剂组合物中加入适量的氧化/氢氧化镁和氢氧化镍/钴，从而包含fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物。通过包含fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物，相较于现有的只包含镁橄榄石的情形，降低热膨胀系数，并提高膜层张力。此外，通过引导产生坡莫合金形成效果，改善取向电工钢板100的铁损，特别是高频铁损。对此，前面已经描述过，因此不再赘述。

除了前述的复合物之外，膜层20还可包含mg-si复合物、al-mg复合物或al-si复合物。

对于钢板100的厚度方向(z方向)上的截面，fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物的平均粒径可为1nm至100nm。厚度方向(z方向)上的截面是指包含轧制面法线方向(nd方向)的所有截面。具体地，可以是轧制方向垂直面(rd面)。此时，粒径是指假设一个圆的面积与复合物所占面积相同时该圆的直径。如果复合物的平均粒径过小，则所希望的坡莫合金形成效果可能不充分。如果复合物的平均粒径过大，则膜层张力可能会衰减。更具体地，复合物的平均粒径可为5nm至30nm。

对于钢板的厚度方向上的截面，相对于膜层面积的fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物的占有面积可为0.1％至10％。如果复合物的占有面积过小，则所希望的坡莫合金形成效果可能不充分。如果复合物的占有面积过大，则膜层张力可能会衰减。更具体地，复合物的占有面积可为0.5％至5％。

fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物的含量可为0.1重量％至40重量％。如果复合物的含量过小，则所希望的坡莫合金形成效果可能不充分。如果复合物的含量过大，则膜层张力可能会衰减。更具体地，复合物的占有面积可为1重量％至15重量％。

对于膜层20内的元素组分，膜层可包含0.1重量％至40重量％的ni和co中的一种或多种、40重量％至85重量％的mg、0.1重量％至40重量％的si、10重量％至55重量％的o和余量的fe。前述的ni、co、mg、si、fe元素组分来自基底中的成分和退火隔离剂成分。o可能会在热处理过程中渗透。除此之外，还可包含碳(c)等杂质成分。

膜层20的厚度可为0.1μm至10μm。如果膜层20的厚度过薄，则膜层张力赋予能力下降，有可能发生铁损变差的问题。如果膜层20的厚度过厚，则膜层20的附着性变差，有可能发生剥离。因此，可以将膜层20的厚度控制在前述的范围。更具体地，膜层20的厚度可为0.8μm至6μm。

膜层20还可包含mg-si复合物。此时，mg-si复合物可以是镁橄榄石(mg2sio4)。

如图1所示，可以从膜层20和基底10的界面向基底10的内部形成氧化层11。氧化层11是o含量为0.01重量％至0.2重量％的层，区别于o含量少于所述范围的其余基底10。

如前所述，在本发明的一个实施例中，通过向退火隔离剂组合物加入金属氢氧化物，使得镍、钴扩散到氧化层11，以在氧化层11中形成fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物。fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物类似于膜层20中的复合物，通过坡莫合金效果来改善铁损，特别是高频铁损。

在本发明的一个实施例中，不管取向电工钢板基底10的成分如何，也会显示出退火隔离剂组合物和膜层20的效果。另外，对取向电工钢板基底10的成分的说明如下。

取向电工钢板基底可包含2.0重量％至7.0重量％的硅(si)、0.020重量％至0.040重量％的铝(al)、0.01重量％至0.20重量％的锰(mn)、0.01重量％至0.15重量％的磷(p)、大于0重量％且小于等于0.01重量％的碳(c)、0.005重量％至0.05重量％的n和0.01重量％至0.15重量％的锑(sb)、锡(sn)或它们组合，余量包含fe和其他不可避免的杂质。对取向电工钢板基底10的各成分的说明与通常已知的内容相同，因此不再赘述。

根据本发明的一个实施例的取向电工钢板的制造方法，其包含：准备钢坯的步骤；对钢坯进行加热的步骤；对加热后的钢坯进行热轧以制造热轧板的步骤；对热轧板进行冷轧以制造冷轧板的步骤；对冷轧板进行初次再结晶退火的步骤；将退火隔离剂涂覆在初次再结晶退火后的钢板表面上的步骤；以及对涂覆有退火隔离剂的钢板进行二次再结晶退火的步骤。除此之外，取向电工钢板的制造方法还可包含其他步骤。

首先，在步骤s10中准备钢坯。

接下来，对钢坯进行加热。此时，钢板加热可以采用钢坯低温加热法在1200℃或更低的温度下进行加热。

接下来，对加热后的钢坯进行热轧，以制造热轧板。然后，可以对所制造的热轧板进行热轧退火。

接下来，对热轧板进行冷轧，以制造冷轧板。该步骤可以实施一次冷轧，或者可以实施包含中间退火的两次以上冷轧。

接下来，对冷轧板进行初次再结晶退火。在初次再结晶退火过程中，可包含对冷轧板同时进行脱碳退火和氮化退火的步骤或者脱碳退火后进行氮化退火的步骤。

接下来，将退火隔离剂涂覆在初次再结晶退火后的钢板表面上。前面已经具体描述了退火隔离剂，因此省略重复的描述。

退火隔离剂的涂覆量可为6g/m²至20g/m²。如果退火隔离剂的涂覆量过少，就不能顺利形成膜层。如果退火隔离剂的涂覆量过多，则可能会影响二次再结晶。因此，可以将退火隔离剂的涂覆量控制在前述的范围。

所述制造方法还可包含涂覆退火隔离剂后进行干燥的步骤。干燥温度可为300℃至700℃。如果温度过低，则退火隔离剂可能不易干燥。如果温度过高，则可能影响二次再结晶。因此，可以将退火隔离剂的干燥温度控制在前述的范围。

接下来，对涂覆有退火隔离剂的钢板进行二次再结晶退火。在二次再结晶退火过程中，由于退火隔离剂成分和二氧化硅反应，最表面上会形成包含mg-si的镁橄榄石、fe-ni、fe-co或fe-ni-co中的一种或多种复合物的膜层20。此外，镍、钴与氧一起渗透到基底10内部，并形成氧化层11。

对于二次再结晶退火，在700℃至950℃的温度范围下能够以18℃/hr至75℃/hr的升温速度实施，而在950℃至1200℃的温度范围下能够以10℃/hr至15℃/hr的升温速度实施。通过将升温速度控制在前述的范围，可以顺利形成膜层20。此外，对于700℃至1200℃的升温过程，可以在包含20体积％至30体积％的氮气和70体积％至80体积％的氢气的环境下实施，当达到1200℃后，可以在包含100体积％的氢气的环境下实施。通过将环境控制在前述的范围，可以顺利形成膜层20。

在下文中，将通过实施例进一步详细描述本发明。然而，下述实施例是本发明的示例而已，本发明不限于下述实施例。

实施例

制造钢坯，以重量％计，所述钢坯包含si：3.2％、c：0.055％、mn：0.12％、al：0.026％、n：0.0042％、s：0.0045％，并且包含sn：0.04％、sb：0.03％、p：0.03％及余量的fe和不可避免的杂质。

在1150℃下对钢坯进行热轧220分钟后，热轧成厚度为2.8mm，以制造热轧板。

将热轧板加热至1120℃后，在920℃下保持95秒，然后在水中快速冷却，酸洗后冷轧成厚度为0.23mm，以制造冷轧板。

将冷轧板放入保持在875℃的炉(furnace)中，然后在74体积％的氢气和25体积的氮气及1体积％的干燥氨气的混合气体环境下保持180秒，同时进行脱碳、氮化处理。

作为退火隔离剂组合物，准备活化程度为500秒的氧化镁(100g)、氢氧化镍和氢氧化钴(下表1所示的量)固态混合物中混入水(250g)制成的退火隔离剂。

涂覆退火隔离剂10g/m²，并在卷板状态下进行二次再结晶退火。在二次再结晶退火时，初次均热温度为700℃，二次均热温度为1200℃，升温区的升温条件是在700℃至950℃的温度段为45℃/hr，在950℃至1200℃的温度段为15℃/hr。另一方面，1200℃下的均热时间为15小时。对于二次再结晶退火时的环境，1200℃为止是25体积％的氮气和75体积％的氢气的混合气体环境，当达到1200℃后，在100体积％的氢气环境下保持后进行炉冷。

表1中示出应用于本发明的退火隔离剂的成分。下表2中示出具有如表1所示组分的退火隔离剂涂覆在试样上进行二次再结晶退火后的张力、附着性、铁损、磁通密度、铁损改善率。

另外，对于膜层张力，测定移除两面涂层试样的一面涂层后产生的试样曲率半径(h)后，将测定值代入如下的公式中，以求出膜层张力。

ec＝膜层弹性(杨氏模量)值

νrd＝轧制方向上的泊松比(poisson’sratio)

t：涂覆前厚度

t：涂覆后厚度

i：试样长度

h：曲率半径

另外，对于附着性，用试样接触10mm至100mm的圆弧弯曲180°时没有膜层剥离的最小圆弧直径来表示。

对于铁损和磁通密度，利用单片(singlesheet)测定法进行测定，铁损(w17/50)是指将频率为50hz的磁场用交流电磁化至1.7特斯拉时出现的功率损耗。铁损(w10/400)是指将频率为400hz的磁场用交流电磁化至1.0特斯拉时出现的功率损耗。铁损(w5/1000)是指将频率为1000hz的磁场用交流电磁化至0.5特斯拉时出现的功率损耗。

磁通密度(b8)表示缠绕于电工钢板的线圈上流过大小为800a/m的电流量时流过电工钢板的磁通密度值。

铁损改善率以利用mgo退火隔离剂的现有例为标准通过((普通材料铁损-实施例铁损)/普通材料铁损)×100进行计算。

【表1】

【表2】

如表1和表2所示，当退火隔离剂中适量加入具有适当粒径的氢氧化镍和氢氧化钴时，与没有加入的情形相比，磁性得到改善，特别是高频铁损得到改善。

比较材料1至比较材料4使用了平均粒径过大的氢氧化镍和氢氧化钴，因此镍和钴没有适当地扩散到基底内部，磁性较差。

比较材料5少量加入了氢氧化镍和氢氧化钴，因此磁性较差。

比较材料6由于加入了氢氧化铝，铁损(w17/50)稍微改善，但是高频铁损(w10/400，w5/1000)差。

图2中示出针对实施例5中制造的取向电工钢板膜层的聚焦离子束扫描电子显微镜(fib-sem)分析结果。如图2所示，膜层中间观察到看上去像fe-ni复合物的截面。经分析，fe-ni复合物的平均粒径为30nm，面积分数为5％。

图3是实施例5中制造的取向电工钢板膜层内fe-ni结晶的电子透射显微镜分析结果。如图3所示，作为结晶性化合物形成了fe-ni。如此，在本发明的一个实施例中，退火隔离剂中加入的氢氧化镍扩散到表面的氧化层，并与fe发生反应而形成fe-ni结晶性复合物。

图4是针对实施例5中制造的取向电工钢板膜层内fe-ni的电子探针微量分析法(epma)分析结果。如图4所示，以重量％计，膜层中包含ni：5％、mg：40％、si：20％、o：30％、fe：5％。

结果，由于退火隔离剂中加入的氢氧化镍和氢氧化钴与氧化镁一起形成fe-ni复合物，相较于常规镁橄榄石膜层，磁性得到改善。

本发明能以各种不同方式实施，并不局限于上述的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可以理解在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下能够通过其他具体方式实施本发明。因此，应该理解上述的实施例在所有方面都是示例性的，并不是限制性的。

附图标记说明

100：取向电工钢板10：取向电工钢板基底

11：氧化层20：膜层