一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及高磁感取向硅钢用的氧化镁，具体为一种高磁感取向硅钢用低水化氧 化镁涂料。
【背景技术】
[0002] 制备高磁感取向硅钢，由Si含量为2.5-4.0 %的热乳板，经常化，酸洗后，冷乳成成 品厚度，脱脂而后进行脱碳处理，表面形成Fe2Si04和Si02的氧化膜，该氧化膜在脱碳，一次 再结晶及硅酸镁底层形成中发挥重要作用。
[0003] 将氧化镁涂料制备成浆体，用辊涂法将涂料涂覆在钢板上，经干燥成卷后进行高 温退火，而后经酸洗，涂张力绝缘涂层，拉伸退火后成成品。硅酸镁底层的形成，是氧化镁涂 料的主要成分MgO与脱碳退火表面形成的Fe2Si〇4和Si02的氧化膜的主要成分之间进行的反 应。2MgO+Si〇2-----Mg2Si〇4。
[0004] 由于氧化镁涂料制备过程中，MgO发生水合反应，导致卷材中水含量增加，从而提 高了高温退火过程中钢板表面之间的露点。容易导致硅酸镁形成过程形成点状露金和过氧 化现象。各个生产厂家为了提高生产效率采用增加钢卷宽度和大卷生产，钢卷升温过程中 由于温度差异导致热膨胀和收缩的差异，导致钢板之间的露点存在较大差异。对于MgO水化 问题的解决方案，日本特开平2650817提出采用非活性的Mg0，Mg0具有100-400秒的40%CAA 值，平均粒径为2.5微米，20°C条件下搅拌60分钟，水化率小于2.5 %，该方案通过低活性MgO 抑制了其他氧化作用的发生，得到表面颜色均匀一致的硅酸镁底层。但MgO反应活性降低 后，硅酸镁底层形成的厚度以及涂层的粘附性问题受到影响。专利201310026686.7提出一 种取向硅钢隔离涂层的涂料配方，采用轻质氧化镁和纳米氧化镁混用，获得致密硬度较高 的硅酸镁底层，但对于水化率问题以及钢板过氧化产生的各种表面缺陷没有表述。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决现有技术中氧化镁水化的技术问题，并保证氧化镁的反应活性， 提供了一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料。
[0006]本发明是采用如下的技术方案实现的：一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂 料，包括质量份为10-15的特种氧化镁，质量份为0.5-1.0的二氧化钛，质量份为0.001-〇. 005的低熔点化合物，低熔点化合物为锑化合物，质量份为0.001-0.005的疏水剂，疏水剂 为硅微粉，质量份为80-90的去离子水，上述成分在1000-1500r/min搅拌状态下混合60-90 分钟，反应温度在〇-5°C条件下制成低水化氧化镁涂料。
[0007] 涂料配方中二氧化钛质量份为0.5-1.0。高温退火阶段，在900-1000°C，二氧化钛 释放出氧，改善钢卷间的气氛，促进硅酸镁底层反应，减少钢板铝扩散后对硅酸镁薄膜影 响。涂料配方中二氧化钛低于0.5份时，在900-1000°C，二氧化钛释放出氧少，硅酸镁底层反 应不充分，底层附着性变差。涂料配方中二氧化钛质量份高于1时，在900-1000°C，锐钛型二 氧化钛释放出氧多，局部过氧化加重，硅酸镁底层颜色一致性变差。
[0008] 低熔点化合物为锑化合物。低熔点化合物在低温阶段在钢板表面形成熔融层，使 得氧化镁和与钢板表面熔融层在较低温度下发生反应，促进硅酸镁底层反应进行，获得抑 制氧化或硝化作用。低熔点化合物低于0.001份时，将无法获得足够的熔融物促进硅酸镁底 层在低温状态下反应。低熔点化合物高于0.005份时，低熔点过度发生，容易导致局部成融 化缺陷，出现点状露金等表面缺陷。
[0009]疏水剂为硅微粉。涂液配制过程中疏水剂可以在氧化镁表面形成包覆基团，抑制 氧化镁的水解反应，使得氧化镁涂层带入钢卷间的水分减少。抑制钢卷过氧化现象。当疏水 剂加入量低于〇. 001份时，在氧化镁表面形成包覆基团较少，不能阻止氧化镁的水解反应， 钢卷间露点高，容易产生过氧化现象。当疏水剂加入量高于0.005份时，氧化镁涂层中含有 过量的硅微粉，使得硅酸镁底层疏松，导致附着性下降。
[0010] 上述的一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，特种氧化镁成分包括氧化镁、 氧化钙、硫酸盐和氯化物，其中氧化钙的含量为0.2-0.4%，硫酸盐的含量为0.2-0.5%，氯 化物的含量为〇. 1-0.2%，氧化镁的含量不低于97%，其余为杂质。
[0011] 氧化镁含量低于97%，杂质含量太高，影响高磁感取向硅钢的磁性能和表面质量。 氧化钙含量低于0.2%，磁感降低，高于0.4%时，抑制硅酸镁底层的形成。
[0012] 上述的一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，特种氧化镁中的氧化镁由50-95 %活性氧化镁和5-50 %非活性氧化镁组成，活性氧化镁具有50-80秒的40 %CAA值和1-5 微米平均粒径，非活性氧化镁具有120-200秒的40%CAA值和10-15微米平均粒径。
[0013] 氧化镁由活性氧化镁和非活性氧化镁混合组成。其中非活性氧化镁低于5%时，氧 化镁颗粒度较小，钢卷热膨胀和收缩过程，钢板间滑动变差，容易产生褶皱缺陷。同时由于 活性氧化镁较多，水解程度加大，水化率上升，容易产生钢卷局部过氧化现象和点状露金缺 陷。非活性氧化镁高于50%时，氧化镁涂料的涂覆性下降，涂层粘附性降低，氧化镁的反应 性下降，硅酸镁底层形成较薄。
[0014]上述的一种高磁感取向娃钢用低水化氧化镁涂料，二氧化钛为锐钛型二氧化钛， 二氧化钛纯度不低于97%，中位径D50:1-2微米。
[0015]上述的一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，活性氧化镁具有片状和条状氧 化镁颗粒，非活性氧化镁具有圆形和粒状氧化镁颗粒。
[0016] 本发明采用疏水剂抑制氧化镁水化，减少由于Mg(0H)2带入钢卷间的水量，达到形 成均匀一致的硅酸镁底层，保证钢卷层间露点的一致性，避免过氧化现象的发生。
[0017]试验:各氧化镁涂料对比试验
[0018] 将含有以重量 ％ 计〇 · 006~0 · 008 %C，2 · 8-3 · 5 %Si，0 · 006-0 · 007 %Mn，0 · 020~ 0.025%S，0.025~0.030%A1，0.0075~0.0085%N,其余为Fe及其它不可避免杂质的高磁 感取向硅钢板进行热乳，常化退火，冷乳成0.30mm的最终厚度，经脱碳退火，涂覆氧化镁涂 料（成分如表1所示），涂覆量按6.5g/mm2 (粉体干重），干燥成卷，进行高温退火，涂绝缘涂 层，成品判级。
[0019] 表1
[0020]
【具体实施方式】
[0022] 实施例一：
[0023] -种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，包括质量为10kg的特种氧化镁，质量 为0.5kg的二氧化钛，质量为0.001kg的硫酸锑，质量为0.00lkg硅微粉，质量为80kg的去离 子水，上述成分在l〇〇〇r/min搅拌状态下混合60分钟，反应温度在0°C条件下制成低水化氧 化镁涂料;特种氧化镁中氧化钙的含量为0.02kg(或0.03kg或0.04kg)，硫酸盐的含量为 0.02kg(或0.03kg或0.05kg)，氯化物的含量为0.0lkg(或0.015kg或0.02kg)，氧化镁的含量 为9.9kg(或9.8kg或9.7kg)，杂质的含量为0.05kg(或0.125kg或0.19kg)，氧化镁由4.95kg (或4.9kg或4.85kg)活性氧化镁和4.95kg(或4.9kg或4.85kg)非活性氧化镁组成，活性氧化 镁具有50秒的40%CAA值和1-5微米平均粒径，非活性氧化镁具有120秒的40%CAA值和10-15微米平均粒径。
[0024] 实施例二：
[0025] -种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，包括质量为12kg的特种氧化镁，质量 为0.8kg的二氧化钛，质量为0.003kg的硫酸锑，质量为0.003kg硅微粉，质量为85kg的去离 子水，上述成分在1300r/min搅拌状态下混合75分钟，反应温度在3°C条件下制成低水化氧 化镁涂料;特种氧化镁中氧化钙的含量为0.024kg(或0.036kg或0.048kg)，硫酸盐的含量为 0.024kg(或0.036kg或0.06kg)，氯化物的含量为0.012kg(或0.018kg或0.024kg)，氧化镁的 含量为11.88kg(或11.76kg或11.64kg)，杂质的含量为0.06kg(或0.15kg或0.228kg)，氧化 镁由 8.316kg(或8.232kg或8.148kg)活性氧化镁和3.564kg(或3.528kg或3.492kg)非活性 氧化镁组成，活性氧化镁具有65秒的40 %CAA值和1-5微米平均粒径，非活性氧化镁具有160 秒的40 %CAA值和10-15微米平均粒径。
[0026] 实施例三：
[0027] -种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，包括质量为15kg的特种氧化镁，质量 为1.0kg的二氧化钛，质量为0.005kg的硫酸锑，质量为0.005kg硅微粉，质量为90kg的去离 子水，上述成分在1500r/min搅拌状态下混合90分钟，反应温度在5°C条件下制成低水化氧 化镁涂料;特种氧化镁中氧化钙的含量为0.03kg(或0.045kg或0.06kg)，硫酸盐的含量为 0.03kg(或0.045kg或0.075kg)，氯化物的含量为0.015kg(或0.0225kg或0.03kg)，氧化镁的 含量为 14.85kg(或 14.7kg或 14.55kg)，杂质的含量为0.075kg(或0.1875kg或0.285kg)，氧 化镁由 14.1075kg(或13.965kg或13.8225kg)活性氧化镁和0.7425kg(或0.735kg或 0.7275kg)非活性氧化镁组成，活性氧化镁具有80秒的40 %CAA值和1-5微米平均粒径，非活 性氧化镁具有200秒的40 %CAA值和10-15微米平均粒径。
【主权项】
1. 一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，其特征在于包括质量份为10-15的特种 氧化镁，质量份为〇. 5-1.0的二氧化钛，质量份为0.001-0.005的低熔点化合物，低熔点化合 物为锑化合物，质量份为〇. 001-0.005的疏水剂，疏水剂为硅微粉，质量份为80-90的去离子 水，上述成分在1000_1500r/min搅拌状态下混合60-90分钟，反应温度在0-5°C条件下制成 低水化氧化镁涂料。2. 根据权利要求1所述的一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，其特征在于特种 氧化镁化学成分由氧化镁、氧化钙、硫酸盐和氯化物构成，其中氧化钙的含量为0.2-0.4%， 硫酸盐的含量为〇. 2-0.5%，氯化物的含量为0.1-0.2%，其余为氧化镁。3. 根据权利要求2所述的一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，其特征在于特种 氧化镁中的氧化镁由50-95%活性氧化镁和5-50%非活性氧化镁组成，活性氧化镁具有50-80 秒的40%CAA值和1-5微米平均粒径，非活性氧化镁具有120-200秒的40%CAA值和10-15微米 平均粒径。4. 根据权利要求1或2所述的一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，其特征在于二 氧化钛为锐钛型二氧化钛，二氧化钛纯度不低于97%，中位径D50:1-2微米。5. 根据权利要求3所述的一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，其特征在于活性 氧化镁具有片状和条状氧化镁颗粒，非活性氧化镁具有圆形和粒状氧化镁颗粒。
【专利摘要】本发明涉及高磁感取向硅钢用的氧化镁，具体为一种高磁感取向硅钢用低水化氧化镁涂料，包括质量份为10-15的特种氧化镁，质量份为0.5-1.5的二氧化钛，质量份为0.001-0.005的低熔点化合物，低熔点化合物为锑化合物，质量份为0.001-0.005的疏水剂，疏水剂为硅微粉，质量份为80-90的去离子水,上述成分在1000-1500r/min搅拌状态下混合60-90分钟，反应温度在0-5°C条件下制成低水化氧化镁涂料。本发明采用疏水剂抑制氧化镁水化，减少由于Mg(OH)2带入钢卷间的水量，达到形成均匀一致的硅酸镁底层，保证钢卷层间露点的一致性，避免过氧化现象的发生。
【IPC分类】C21D1/68
【公开号】CN105420465
【申请号】CN201510796657
【发明人】白锋, 张忠慧, 郁建强, 郭毅
【申请人】和顺银圣化工有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月18日