RU2357994C2 - Thermally-resistant adhesive insulation coating, electrical steel sheet coating specified has been applied onto, magnetic core containing above type electrical steel sheet and its fabrication mode - Google Patents
Thermally-resistant adhesive insulation coating, electrical steel sheet coating specified has been applied onto, magnetic core containing above type electrical steel sheet and its fabrication mode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2357994C2 RU2357994C2 RU2007118498/04A RU2007118498A RU2357994C2 RU 2357994 C2 RU2357994 C2 RU 2357994C2 RU 2007118498/04 A RU2007118498/04 A RU 2007118498/04A RU 2007118498 A RU2007118498 A RU 2007118498A RU 2357994 C2 RU2357994 C2 RU 2357994C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- electrical steel
- resin
- resistant adhesive
- heat
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 155
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 134
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims description 94
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims description 94
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 68
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 68
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 96
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 56
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 35
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 24
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 24
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 22
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 15
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 13
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 12
- 239000004849 latent hardener Substances 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 8
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 claims description 8
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 8
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical group 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 55
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 22
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N hydrochloric acid Substances Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 8
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 7
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 7
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 6
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- CRGGPIWCSGOBDN-UHFFFAOYSA-N magnesium;dioxido(dioxo)chromium Chemical compound [Mg+2].[O-][Cr]([O-])(=O)=O CRGGPIWCSGOBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 4
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940093475 2-ethoxyethanol Drugs 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical compound CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 6-[3-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-3-oxopropyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)C(CCC1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)=O DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N Ketamine Chemical compound C=1C=CC=C(Cl)C=1C1(NC)CCCCC1=O YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 1
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N ethyl(trimethoxy)silane Chemical compound CC[Si](OC)(OC)OC SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229960003299 ketamine Drugs 0.000 description 1
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000005055 methyl trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000005054 phenyltrichlorosilane Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- ZOYFEXPFPVDYIS-UHFFFAOYSA-N trichloro(ethyl)silane Chemical compound CC[Si](Cl)(Cl)Cl ZOYFEXPFPVDYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N trichloro(phenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(ethyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC)(OCC)OCC DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OCC)(OCC)OCC NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYJRNCYWTVGEEG-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(2-methylpropyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CC(C)C XYJRNCYWTVGEEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к композиции термостойкого клеящего покрытия, способного к склеиванию при сборке в пакет, прессовании и нагреве (в настоящем изобретении, если не указано иное, "нагрев" обозначает нагрев при температурах от комнатной температуры до 300°С) и дальнейшем сохранении адгезионной способности после отжига, такого как отжиг для снятия напряжения (в настоящем изобретении, если не указано иное, "отжиг" обозначает нагрев при температурах выше 300°С), и листу электротехнической стали с таким покрытием.The present invention relates to a heat-resistant adhesive coating composition capable of bonding during bag assembly, pressing and heating (in the present invention, unless otherwise indicated, “heating” means heating at temperatures from room temperature to 300 ° C.) and further maintaining the adhesive ability after annealing, such as annealing to relieve stress (in the present invention, unless otherwise indicated, "annealing" means heating at temperatures above 300 ° C), and a sheet of electrical steel with such a coating.
Уровень техникиState of the art
Лист электротехнической стали используют, главным образом, в качестве магнитного сердечника для моторов, трансформаторов и подобных устройств. Как правило, на поверхность листа электротехнической стали наносят изоляционное покрытие. Лист последовательно штампуют в предварительно установленные формы, складывают в пакет и для формирования магнитного сердечника соединяют сваркой способом, известным как "блокировка" (interlocking), когда углубления и выступы пригоняют одни к другим, или другими способами.A sheet of electrical steel is mainly used as a magnetic core for motors, transformers and similar devices. Typically, an insulating coating is applied to the surface of the electrical steel sheet. The sheet is successively stamped into pre-installed shapes, folded into a bag and joined to form a magnetic core by welding in a manner known as “interlocking” when the recesses and protrusions are fitted one to another, or in other ways.
Таким образом собранный из пластин магнитный сердечник используют в электротехническом оборудовании или в состоянии непосредственно после штамповки или отжигают при температуре примерно 700°С-800°С и затем монтируют в электротехническое оборудование. Последний отжиг называют "отжигом для снятия напряжений" и применяют к магнитным сердечникам, используемым в электротехническом оборудовании, где требуется высокий кпд, для целей снятия напряжений в листовой стали, возникших во время штамповки или резки, термической деформации на торцах из-за сварки, пластической деформации сцепленных деталей и т.п., с тем чтобы улучшить электротехнические свойства магнитного сердечника.Thus, the magnetic core assembled from the plates is used in electrical equipment or in the state immediately after stamping or annealed at a temperature of about 700 ° C-800 ° C and then mounted in electrical equipment. The latter annealing is called "stress relieving annealing" and is applied to magnetic cores used in electrical equipment where high efficiency is required, for the purpose of relieving stresses in sheet steel that occurred during stamping or cutting, thermal deformation at the ends due to welding, plastic deformation of interlocked parts, etc., in order to improve the electrical properties of the magnetic core.
Способ сварки или блокировки для соединения сложенных в пакет листов электротехнической стали имеет недостаток, заключающийся в коротком замыкании на краях пакета пластин и снижении поверхностного удельного сопротивления или ухудшения электротехнических свойств из-за сгибания при переработке. Как способ избежать дефектов, вызванных сваркой или блокировкой, предложен способ нанесения изоляционного покрытия, которое проявляет клейкость при горячем прессовании электротехнической стали с предварительно нанесенным покрытием, штамповке или резке листа, сборке в пакет и горячем прессовании пакета пластин.The method of welding or blocking for joining folded sheets of electrical steel has the disadvantage of shorting at the edges of the plate pack and reducing surface resistivity or deterioration of electrical properties due to bending during processing. As a way to avoid defects caused by welding or blocking, a method for applying an insulating coating is proposed that exhibits tack during hot pressing of electrotechnical steel with a pre-coating, stamping or cutting of a sheet, assembly into a bag and hot pressing of a plate pack.
Например, патент Японии №2613725 относится к способу получения листа электротехнической стали с предварительно нанесенным на ее поверхность покрытием из смешанного раствора, состоящего, главным образом, из эмульсии эпоксидной смолы, модифицированной акриловой смолой, содержащей латентный отвердитель, с последующим неполным отверждением покрытия. В публикации заявки на патент Японии (А) №2002-260910 раскрывается лист электротехнической стали с предварительно нанесенным изоляционным покрытием из клеящей смолы, включающей вспениватель. Также определенные способы предложены в публикации патента Японии (В) №55-9815 и публикации патента Японии (А) №2-208034. Такие так называемые способы с клеящим покрытием могут облегчить решение проблем, вызванных блокировкой или сваркой, но так как в указанных способах используются только органические композиции для покрытия поверхностей стальных листов, большинство композиций разрушается при температуре 300°С или выше, если применяют отжиг для снятия напряжений, что нарушает адгезионную прочность. По этой причине существует проблема, что листовую электротехническую сталь с клеящими покрытиями можно использовать для магнитных сердечников, которые не подвергают отжигу для снятия напряжений, и нельзя использовать для магнитных сердечников, которые подвергают отжигу для снятия напряжений с целью уменьшения потерь в сердечнике.For example, Japanese Patent No. 2613725 relates to a method for producing a sheet of electrical steel with a mixed solution precoated on its surface, consisting mainly of an epoxy emulsion modified with an acrylic resin containing a latent hardener, followed by incomplete curing of the coating. Japanese Patent Application Publication (A) No. 2002-260910 discloses a sheet of electrical steel with a previously applied insulation coating of adhesive resin including a blowing agent. Also, certain methods are proposed in Japanese Patent Publication (B) No. 55-9815 and Japanese Patent Publication (A) No. 2-208034. Such so-called adhesive coated methods can facilitate solving problems caused by blocking or welding, but since these methods only use organic compositions to coat steel sheet surfaces, most compositions break down at 300 ° C or higher if stress relieving annealing is used. , which violates the adhesive strength. For this reason, there is a problem that adhesive-coated electrical steel sheet can be used for magnetic cores that are not annealed to relieve stresses and cannot be used for magnetic cores that are annealed to relieve stresses in order to reduce core losses.
С другой стороны, можно рассматривать способ, при котором лист электротехнической стали сначала перерабатывают штамповкой или подобным образом в предварительно установленные детали, осуществляют отжиг для снятия напряжений и соединяют адгезивом для скрепления, но при этом потребуется нанесение адгезива на каждую мелкую штампованную деталь, так что технологичность может быть неудовлетворительной.On the other hand, it is possible to consider a method in which a sheet of electrical steel is first processed by stamping or similarly into pre-installed parts, annealed to relieve stresses and connected with adhesive for bonding, but it will require the application of adhesive on each small stamped part, so that manufacturability may be unsatisfactory.
Кроме того, в публикации патента Японии (В) №42-24519, публикации патента Японии (А) №58-128715 и в публикации патента Японии №47-47499 раскрываются покрытия, не содержащие композиций смол, называемые "неорганическими покрытиями". Покрытия по публикации патента Японии №42-24519 обладают функцией склеивания стальных листов друг с другом, так что для получения магнитного сердечника следует использовать блокировку или сварку или другие способы скрепления. Покрытия, раскрытые в публикации патента Японии № (А) №58-128715 и в публикации патента Японии (В) №47-47499, являются неорганическими покрытиями, состоящими только из легкоплавких стекол, что приводит к твердым покрытиям и истиранию штампа, и поэтому существует проблема образования большого количества порошка.In addition, Japanese Patent Publication (B) No. 42-24519, Japanese Patent Publication (A) No. 58-128715 and Japanese Patent Publication No. 47-47499 disclose coatings not containing resin compositions called “inorganic coatings”. Coatings according to Japanese Patent Publication No. 42-24519 have the function of gluing steel sheets together, so interlocking or welding or other bonding methods should be used to obtain a magnetic core. The coatings disclosed in Japanese Patent Publication No. (A) No. 58-128715 and Japanese Patent Publication (B) No. 47-47499 are inorganic coatings consisting only of low-melting glasses, which leads to hard coatings and abrasion of the stamp, and therefore exists the problem of the formation of large quantities of powder.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Настоящее изобретение относится к термостойкому клеящему изоляционному покрытию с улучшенной термостойкостью, которое сохраняет адгезионную способность и изоляционные свойства даже после отжига для снятия напряжения, к листу электротехнической стали с таким покрытием, магнитному сердечнику, в котором используется такой лист электротехнической стали, и способу его получения.The present invention relates to a heat-resistant adhesive insulation coating with improved heat resistance, which retains adhesiveness and insulating properties even after annealing to relieve stress, to a sheet of electrical steel with such a coating, a magnetic core that uses such a sheet of electrical steel, and a method for producing it.
Для того чтобы решить указанную проблему, в настоящем изобретении используются следующие средства.In order to solve this problem, the following means are used in the present invention.
(1) Термостойкое клеящее изоляционное покрытие, содержащее смолу с температурой размягчения от комнатной температуры до 300°С и легкоплавкую неорганическую композицию с температурой размягчения не выше 1000°С.(1) A heat-resistant adhesive insulating coating containing a resin with a softening temperature from room temperature to 300 ° C and a fusible inorganic composition with a softening temperature not exceeding 1000 ° C.
(2) Термостойкое клеящее изоляционное покрытие, указанное в (1), характеризующееся тем, что адгезионная прочность при 250°С составляет 10 кг/см2 или более и адгезионная прочность при 750°С составляет 1 кг/см2 или более.(2) The heat-resistant adhesive insulation coating specified in (1), characterized in that the adhesive strength at 250 ° C is 10 kg / cm 2 or more and the adhesive strength at 750 ° C is 1 kg / cm 2 or more.
(3) Термостойкое клеящее изоляционное покрытие, указанное в (1), характеризующееся тем, что коэффициент линейного теплового расширения от 30°С до 300°С составляет от 10×10-7 (°С-1) до 150×10-7 (°С-1).(3) The heat-resistant adhesive insulation coating specified in (1), characterized in that the coefficient of linear thermal expansion from 30 ° C to 300 ° C is from 10 × 10 -7 (° C -1 ) to 150 × 10 -7 ( ° C -1 ).
(4) Термостойкое клеящее изоляционное покрытие, указанное в (1), характеризующееся тем, что легкоплавкая неорганическая композиция представляет собой легкоплавкую стеклообразную фритту, растворимое стекло или указанные материалы, с которыми смешан коллоидный диоксид кремния.(4) The heat-resistant adhesive insulation coating specified in (1), characterized in that the low-melting inorganic composition is a low-melting glassy frit, soluble glass, or said materials with which colloidal silicon dioxide is mixed.
(5) Термостойкое клеящее изоляционное покрытие, указанное в (4), характеризующееся тем, что легкоплавкая неорганическая композиция содержит частицы среднего размера, 20 мкм или менее.(5) The heat-resistant adhesive insulating coating specified in (4), characterized in that the fusible inorganic composition contains particles of medium size, 20 μm or less.
(6) Термостойкое клеящее изоляционное покрытие, указанное в (4), характеризующееся тем, что отношение концентраций смолы и легкоплавкой неорганической композиции составляет от 20 до 500 мас.%.(6) The heat-resistant adhesive insulating coating specified in (4), characterized in that the ratio of the concentration of resin and low-melting inorganic composition is from 20 to 500 wt.%.
(7) Термостойкое клеящее изоляционное покрытие, указанное в (4), характеризующееся тем, что легкоплавкая неорганическая композиция представляет собой легкоплавкое стекло на основе SiO2-B2O3-R2O (R представляет собой щелочной металл).(7) The heat-resistant adhesive insulation coating specified in (4), characterized in that the low-melting inorganic composition is a low-melting glass based on SiO 2 -B 2 O 3 -R 2 O (R is an alkali metal).
(8) Термостойкое клеящее изоляционное покрытие, указанное в (4), характеризующееся тем, что указанное растворимое стекло представляет собой силикат натрия.(8) The heat-resistant adhesive insulation coating specified in (4), characterized in that said soluble glass is sodium silicate.
(9) Термостойкое клеящее изоляционное покрытие, указанное в (1), характеризующееся тем, что указанная смола включает один или несколько типов смол, выбранных из эпоксидной смолы, акриловой смолы, фенольной смолы, не полностью отвержденной смолы, состоящей, главным образом, из эмульсии эпоксидной смолы, содержащей латентный отвердитель, модифицированной акриловой смолой или полисилоксана.(9) The heat-resistant adhesive insulation coating specified in (1), characterized in that said resin comprises one or more types of resins selected from epoxy resin, acrylic resin, phenolic resin, incompletely cured resin, consisting mainly of emulsion an epoxy resin containing a latent hardener, a modified acrylic resin or polysiloxane.
(10) Лист электротехнической стали с термостойким клеящим изоляционным покрытием, состоящий из стального листа с покрытием, указанным в (1), по меньшей мере, на одной поверхности.(10) A sheet of electrical steel with a heat-resistant adhesive insulating coating, consisting of a steel sheet with a coating specified in (1) on at least one surface.
(11) Лист электротехнической стали с термостойким клеящим изоляционным покрытием, указанный в (10), характеризующийся тем, что термостойкое клеящее изоляционное покрытие имеет толщину от 0, 5 мкм до 20 мкм.(11) A sheet of electrical steel with a heat-resistant adhesive insulating coating specified in (10), characterized in that the heat-resistant adhesive insulating coating has a thickness of from 0.5 μm to 20 μm.
(12) Магнитный сердечник, в котором применяют лист электротехнической стали с термостойким клеящим изоляционным покрытием, указанный в (10).(12) A magnetic core in which a sheet of electrical steel with a heat-resistant adhesive insulation coating is used, as specified in (10).
(13) Способ получения магнитного сердечника с использованием листа электротехнической стали с термостойким клеящим изоляционным покрытием, включающий сборку в пакет и прессование листов электротехнической стали, указанной в (10), для формирования пакета пластин из электротехнической стали с последующим их отжигом при температуре от 600 до 900°С с получением пластинчатого магнитного сердечника.(13) A method for producing a magnetic core using a sheet of electrical steel with a heat-resistant adhesive insulating coating, comprising assembling into a bag and pressing sheets of electrical steel specified in (10) to form a package of plates of electrical steel with their subsequent annealing at a temperature of from 600 to 900 ° C to obtain a plate magnetic core.
(14) Способ получения магнитного сердечника с использованием листа электротехнической стали с термостойким клейким изоляционным покрытием, указанный в (13), дополнительно включающий, по меньшей мере, на стадии прессования соединение листов нагревом для склеивания или соединения их блокировкой или зажимными приспособлениями или тем и другим способом.(14) A method for producing a magnetic core using a sheet of electrical steel with a heat-resistant adhesive insulating coating, indicated in (13), further comprising, at least at the stage of pressing, joining the sheets by heating for gluing or joining them by blocking or clamping devices, or both way.
Изоляционное покрытие листа электротехнической стали по настоящему изобретению представляет собой композит, проявляющий два типа адгезионной способности. В качестве особого средства для этого покрытие включает смолу с температурой размягчения от комнатной до 300°С и легкоплавкую неорганическую композицию с температурой размягчения, определяемой методом дифференциального термического анализа, равной 1000°С или менее. Смола покрытия размягчается при горячем прессовании, действуя как клей для соединения деталей магнитного сердечника, в то время как легкоплавкая неорганическая композиция сохраняет сцепление магнитного сердечника при отжиге для снятия напряжений.The insulating coating of the electrical steel sheet of the present invention is a composite exhibiting two types of adhesive ability. As a special means for this, the coating includes a resin with a softening temperature from room temperature to 300 ° C and a fusible inorganic composition with a softening temperature determined by differential thermal analysis of 1000 ° C or less. The coating resin softens during hot pressing, acting as an adhesive to connect the parts of the magnetic core, while the fusible inorganic composition retains the adhesion of the magnetic core during annealing to relieve stresses.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 представляет собой схематический вид общей кривой дифференциального термического анализа стекла.Figure 1 is a schematic view of a general differential thermal analysis curve of glass.
Фиг.2 представляет собой схематический вид лестничного полисилоксана.Figure 2 is a schematic view of a staircase polysiloxane.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Для того чтобы снять напряжения в листе стали, как правило, требуется отжиг при температуре от примерно 700°С до 800°С. При такой температуре отжига органическая композиция разрушается и не может сохранить свою структуру, и таким образом не может сохраниться адгезионная способность. Авторы изобретения предположили, что неорганические соединения могли бы способствовать сохранению таких структур и могли бы вызывать адгезию между пластинами сердечника даже при высоких температурах от 700°С до 800°С, и исследовали различные типы неорганических соединений. В результате обнаружено, что группа легкоплавких неорганических композиций, называемых "легкоплавкой стеклообразной фриттой", и растворимое стекло, коллоидный диоксид кремния и другие легкоплавкие композиции создают хорошее сцепление стальных листов при температуре отжига вблизи 750°С. Однако так как эти легкоплавкие неорганические композиции не создают адгезии до завершения отжига, они не могут удерживать вместе детали магнитного сердечника. Поэтому авторы обнаружили, что путем объединения смолы с такими композициями можно получить магнитный сердечник, соединенный за счет адгезии, до и после отжига для снятия напряжений.In order to relieve stresses in a steel sheet, annealing is usually required at a temperature of from about 700 ° C to 800 ° C. At this annealing temperature, the organic composition is destroyed and cannot retain its structure, and thus the adhesive ability cannot be maintained. The inventors suggested that inorganic compounds could help maintain such structures and could cause adhesion between core plates even at high temperatures from 700 ° C to 800 ° C, and various types of inorganic compounds were investigated. As a result, it was found that a group of fusible inorganic compositions called “fusible glassy frit” and soluble glass, colloidal silicon dioxide and other fusible compositions create good adhesion of steel sheets at an annealing temperature near 750 ° C. However, since these fusible inorganic compositions do not adhere until the annealing is complete, they cannot hold together the parts of the magnetic core. Therefore, the authors found that by combining the resin with such compositions, it is possible to obtain a magnetic core, bonded by adhesion, before and after annealing to relieve stresses.
Сначала будет дано пояснение относительно легкоплавких неорганических композиций. Авторы изобретения обнаружили, что фактором, управляющим качеством адгезии при температуре, близкой к температуре отжига для снятия напряжений, является температура размягчения легкоплавкой неорганической композиции.First, explanation will be given regarding fusible inorganic compositions. The inventors have found that the factor controlling the quality of adhesion at a temperature close to the annealing temperature for stress relieving is the softening temperature of the low-melting inorganic composition.
В дальнейшем описании будут подробно описаны эксперименты для пояснения настоящего изобретения.In the following description, experiments will be described in detail to explain the present invention.
Авторы изобретения подтвердили значение вышеуказанной температуры размягчения с использованием образцов в описанных далее условиях и оценивая их адгезионную прочность. Получают несколько листов нетекстурованной электротехнической стали толщиной 0,5 мм без изоляционных покрытий и с помощью валков наносят покрытия из смесей, из легкоплавких неорганических композиций, состоящих из легкоплавкой стеклообразной фритты с частицами среднего размера 5 мкм и различными температурами размягчения, и водных эмульсий смол с содержанием твердых веществ 20%, представляющих сочетание эпоксидная смола:акриловая смола:фенольная смола = 15:3:3 (по массе). Отношение смолы к стеклообразной фритте доводят до 100% по отношению содержания твердых веществ, т.е. до одинаковой массы. Количество слоя покрытия равно 8 г/м2 на сторону. Листы сушат при 160°С. Из образцов вырезают образцы для испытаний и оценивают адгезионную прочность при 250°С и 750°С.The inventors have confirmed the value of the above softening temperature using samples in the conditions described below and evaluating their adhesive strength. Several sheets of non-textured electrical steel with a thickness of 0.5 mm are obtained without insulating coatings and, using rolls, coatings are made of mixtures of low-melting inorganic compositions consisting of low-melting glassy frits with particles of an average size of 5 microns and various softening temperatures, and aqueous emulsions of resins containing solids of 20%, representing a combination of epoxy resin: acrylic resin: phenolic resin = 15: 3: 3 (by weight). The ratio of resin to glassy frit is adjusted to 100% with respect to the solids content, i.e. to the same mass. The amount of coating layer is 8 g / m 2 per side. The sheets are dried at 160 ° C. Test specimens were cut from the samples and the adhesive strength was evaluated at 250 ° C and 750 ° C.
В данном описании "температура размягчения" представляет собой температуру в точке, соответствующей четвертому перегибу, после начала измерения на кривой, полученной методом дифференциального термического анализа, показанной на фиг.1, или температуру по JIS-R3103-1 "Glass Softening Point Test Method" (ISO 7884-6: 1987, ASTM C338), которая ниже. Если оценка обоими указанными способами затруднена, также можно использовать взамен температуру размягчения, определенную другими способами.In this description, the “softening temperature” is the temperature at the point corresponding to the fourth inflection, after the start of measurement on the curve obtained by the differential thermal analysis method shown in figure 1, or the temperature according to JIS-R3103-1 "Glass Softening Point Test Method" (ISO 7884-6: 1987, ASTM C338), which is lower. If the assessment by both of these methods is difficult, you can also use in return the softening temperature determined by other methods.
"Адгезионная прочность при 250°С" представляет собой прочность сцепления между двумя образцами для испытаний размером 10 см (длина в направлении прокатки) × 3 см (длина перпендикулярно направлению прокатки), перекрывающихся по коротким сторонам на 1 см на площади 3 см2, склеенных под давлением 10 кг/3 см2 при 250°С в течение 60 секунд. Прочность получают по показаниям пружинных весов (кг) в момент разъединения, когда образцы разрывают при комнатной температуре в направлении прокатки, деленным на площадь 3 см2. Следует отметить, что в настоящем изобретении давление и адгезионную прочность показывают как измерения на пружинных весах (кг), деленные на площадь, кг/см2, единица соответствует 9,8×104 Па."Adhesion strength at 250 ° C" is the adhesion strength between two test specimens of 10 cm (length in the rolling direction) × 3 cm (length perpendicular to the rolling direction), overlapping on short sides by 1 cm on an area of 3 cm 2 , glued together under a pressure of 10 kg / 3 cm 2 at 250 ° C for 60 seconds. Strength is obtained according to the testimony of a spring balance (kg) at the time of separation, when the samples are torn at room temperature in the rolling direction, divided by an area of 3 cm 2 . It should be noted that in the present invention, pressure and adhesive strength show how measurements on a spring balance (kg) divided by the area, kg / cm 2 , the unit corresponds to 9.8 × 10 4 Pa.
"Адгезионная прочность при 750°С" представляет собой прочность, полученную путем деления результатов измерений, когда образцы также нагревают без давления при 750°С в течение 2 часов и разрывают при комнатной температуре в направлении прокатки, на площадь 3 см2. Результаты испытаний показаны в табл.1."Adhesion strength at 750 ° C" is the strength obtained by dividing the measurement results, when the samples are also heated without pressure at 750 ° C for 2 hours and torn at room temperature in the rolling direction, to an area of 3 cm 2 . The test results are shown in table 1.
Из табл.1 видно, что в партиях №1-8 с использованием стеклообразной фритты с температурой размягчения 1000°С или менее адгезионная прочность при 250°С составляет 10 кг/см2 или более и адгезионная прочность при 750°С составляет 1 кг/см2, причем оба показателя являются хорошими. С другой стороны, в партии №9 с использованием стеклообразной фритты с температурой размягчения 1050°С, хотя адгезионная прочность при 250°С, равная 10 кг/см2, является хорошей, адгезионная прочность при 750°С слишком низкая для измерения, поскольку поверхности с покрытием легко разъединяются.From table 1 it is seen that in batches No. 1-8 using a glassy frit with a softening temperature of 1000 ° C or less, the adhesive strength at 250 ° C is 10 kg / cm 2 or more and the adhesive strength at 750 ° C is 1 kg / cm 2 , both indicators being good. On the other hand, in lot No. 9 using a glassy frit with a softening point of 1050 ° C, although the adhesive strength at 250 ° C of 10 kg / cm 2 is good, the adhesive strength at 750 ° C is too low to measure, because the surface coated easily disconnect.
Из результатов, описанных выше, следует, что при использовании стеклообразной фритты с температурой размягчения 1000°С или ниже адгезионная прочность при 250°С составляет 10 кг/см2 или более и адгезионная прочность при 750°С составляет 1 кг/см2, причем оба показателя являются хорошими.From the results described above, it follows that when using a glassy frit with a softening temperature of 1000 ° C or lower, the adhesive strength at 250 ° C is 10 kg / cm 2 or more and the adhesive strength at 750 ° C is 1 kg / cm 2 , and both indicators are good.
Что касается причины, по которой адгезионная прочность при 750°С зависит от температуры размягчения легкоплавкой неорганической композиции, то авторы изобретения предполагают следующий механизм. Во время прессования и нагрева до температуры около 250°С смола размягчается и плавится. В случае наличия покрытия на обеих сторонах граница поверхности раздела исчезает, и достигается адгезия между покрытиями. Однако в этот момент легкоплавкая неорганическая композиция с большей термостойкостью остается практически нереакционноспособной. Затем при нагреве при 750°С легкоплавкая неорганическая композиция размягчается и, в зависимости от типа легкоплавкой неорганической композиции, плавится, в результате чего легкоплавкие неорганические композиции, контактируя друг с другом, склеиваются. В результате наружные покрытия образуют слой, и адгезия между стальными листами становится полной. Следовательно, легкоплавкая неорганическая композиция, размягчающаяся или плавящаяся на стадии нагрева около 750°С, является важным фактором.As for the reason why the adhesive strength at 750 ° C depends on the softening temperature of the low-melting inorganic composition, the inventors suggest the following mechanism. During pressing and heating to a temperature of about 250 ° C, the resin softens and melts. If there is a coating on both sides, the interface disappears and adhesion between the coatings is achieved. However, at this moment, the fusible inorganic composition with greater heat resistance remains practically unreactive. Then, when heated at 750 ° C, the low-melting inorganic composition softens and, depending on the type of the low-melting inorganic composition, melts, as a result of which the low-melting inorganic compositions are glued in contact with each other. As a result, the outer coatings form a layer, and the adhesion between the steel sheets becomes complete. Therefore, a fusible inorganic composition, softening or melting at the heating stage of about 750 ° C, is an important factor.
Так как легкоплавкая неорганическая композиция с высокой температурой размягчения, такая как в партии №9, табл.1, не размягчается или не плавится при примерно 750°С, нельзя получить достаточную площадь контакта между такими композициями, даже если они контактируют друг с другом, так что связь между ними образуется недостаточная. В результате нельзя получить достаточную адгезионную прочность.Since a fusible inorganic composition with a high softening temperature, such as in lot No. 9, table 1, does not soften or melt at about 750 ° C, it is impossible to obtain a sufficient contact area between such compositions, even if they are in contact with each other, that the connection between them is formed insufficient. As a result, a sufficient adhesive strength cannot be obtained.
С другой стороны, так как легкоплавкие неорганические композиции с низкой температурой размягчения, такие как в партиях №1-8, табл.1., размягчаются при примерно 750°С, между ними можно получить определенную площадь контакта, если они контактируют друг с другом, так что между ними образуется достаточная связь. В результате можно получить достаточную адгезионную прочность.On the other hand, since low-melting inorganic compositions with a low softening temperature, such as in batches No. 1-8, Table 1., soften at about 750 ° C, a certain contact area can be obtained between them if they are in contact with each other, so that a sufficient bond is formed between them. As a result, sufficient adhesive strength can be obtained.
Причина, по которой получают определенную степень адгезионной прочности при 750°С даже в случае легкоплавких неорганических композиций с температурами размягчения 880°С и 1000°С, которые выше температуры нагрева 750°С, не выяснены, но авторы изобретения полагают, что при примерно 750°С даже в таких композициях происходит реакция, подобная размягчению, в результате чего покрытие становится единым целым и склеивает стальные листы.The reason why a certain degree of adhesive strength is obtained at 750 ° C, even in the case of fusible inorganic compositions with softening temperatures of 880 ° C and 1000 ° C, which are higher than the heating temperature of 750 ° C, is not clear, but the inventors believe that at about 750 ° C, even in such compositions, a reaction similar to softening occurs, as a result of which the coating becomes a single unit and glues steel sheets.
Адгезионная прочность при 250°С, равная 10 кг/см2 или более, нужна для того, чтобы иметь возможность работать с сердечником без его расслоения после стадии установления временной адгезии при низкой температуре до тех пор, пока сердечник не будет окончательно склеен при более высокой температуре. Далее, адгезионная прочность при 750°С, равная 1 кг/см2 или более, нужна для того, чтобы иметь возможность предотвращения разделения листов сердечника после монтажа в электротехническое оборудование.The adhesive strength at 250 ° C, equal to 10 kg / cm 2 or more, is necessary in order to be able to work with the core without its separation after the stage of establishing temporary adhesion at low temperature until the core is finally glued at a higher temperature. Further, the adhesive strength at 750 ° C, equal to 1 kg / cm 2 or more, is necessary in order to be able to prevent the separation of the core sheets after installation in electrical equipment.
Для легкоплавкой неорганической композиции по настоящему изобретению можно использовать, например, легкоплавкую стеклообразную фритту, растворимое стекло и смесь указанных материалов с коллоидным диоксидом кремния.For the fusible inorganic composition of the present invention, for example, a fusible glassy frit, soluble glass and a mixture of these materials with colloidal silicon dioxide can be used.
Когда легкоплавкая неорганическая композиция представляет собой неорганический порошок, также имеет значение размер частиц. Если частицы имеют слишком большой размер, образуется покрытие с грубыми выступами на поверхности, препятствующими контакту между покрытиями. Для того чтобы получить достаточный контакт между покрытиями или между порошками, частицы используемой легкоплавкой неорганической композиции должны иметь размер предпочтительно 20 мкм или менее, предпочтительнее 4 мкм или менее, в частности 3 мкм или менее.When the fusible inorganic composition is an inorganic powder, the particle size also matters. If the particles are too large, a coating is formed with coarse protrusions on the surface, preventing contact between the coatings. In order to obtain sufficient contact between coatings or between powders, the particles of the fusible inorganic composition used must have a size of preferably 20 μm or less, more preferably 4 μm or less, in particular 3 μm or less.
Далее, авторы изобретения исследовали отношение между легкоплавкой неорганической композицией и смолой.Further, the inventors investigated the relationship between the fusible inorganic composition and the resin.
Авторы получили несколько образцов нетекстурованной электротехнической листовой стали толщиной 0,35 мм с изоляционными покрытиями, состоящими, главным образом, из хромата магния. На них с использованием валков наносили покрытия из смеси, содержащей легкоплавкую неорганическую композицию, состоящую из легкоплавкой стеклоообразной фритты с частицами, имеющими средний размер 3 мкм, и температурой размягчения 550°С (В2O3=30%, SiO2=20%, BaO=30%, Na2O=10%, ZnO=10%), и водной эмульсии смолы с содержанием твердых веществ 20%, состоящей из смеси эпоксидная смола:акриловая смола:фенольная смола = 20:5:3 (мас.%). Отношение смолы и стеклоообразной фритты изменяли различным образом. Количество покрытия составляло 5 г/м2 на сторону. Листы сушили при температуре 150°С. Из полученных образцов вырезали образцы для испытаний. Затем оценивали адгезионную прочность при 250°С и 750°С. Результаты испытаний показаны в табл.2.The authors obtained several samples of non-textured electrical steel sheet 0.35 mm thick with insulating coatings consisting mainly of magnesium chromate. Using rolls, they were coated with a mixture containing a fusible inorganic composition consisting of a fusible glassy frit with particles having an average size of 3 μm and a softening temperature of 550 ° C (B 2 O 3 = 30%, SiO 2 = 20%, BaO = 30%, Na 2 O = 10%, ZnO = 10%), and an aqueous emulsion of a resin with a solids content of 20%, consisting of a mixture of epoxy resin: acrylic resin: phenolic resin = 20: 5: 3 (wt.% ) The ratio of resin to glassy frit was varied in various ways. The amount of coating was 5 g / m 2 per side. The sheets were dried at a temperature of 150 ° C. Test samples were cut from the obtained samples. Adhesion strength was then evaluated at 250 ° C and 750 ° C. The test results are shown in table.2.
Как видно из табл.2, партии №2-6, т.е. с отношениями смола/стеклообразная фритта 20%-500%, имеют превосходную адгезионную прочность как при 250°С, равную 10 кг/см2 или более, так и при 750°С 1 кг/см2. С другой стороны, партия №1 с отношением концентраций 10% имеет меньшую адгезионную прочность, равную 5 кг/см2 при 250°С и 0,5 кг/см2 при 750°С. Партия №7 с отношением смола/стеклообразная фритта 700% имеет хорошую адгезионную прочность, при 250°С, равную 40 кг/см2, но плохую адгезионную прочность при 750°С, равную 0,5 кг/см2. Такие результаты показывают, что как при 250°С, так и при 750°С адгезионная прочность является удовлетворительной, когда отношения смола/стеклообразная фритта составляют от 20% до 500%.As can be seen from table 2, parties No. 2-6, i.e. with resin / glassy frit ratios of 20% -500%, have excellent adhesive strength both at 250 ° C of 10 kg / cm 2 or more, and at 750 °
Что касается причины, по которой адгезионная прочность зависит от соотношения смолы и легкоплавкой неорганической композиции, то авторы считают, что имеет место следующий механизм. Смола реализует свой вклад в адгезию при нагреве при 250°С, в то время как легкоплавкая неорганическая композиция реализует свой вклад в адгезию при нагреве при 750°С. Учитывая проявление функции каждой композиции при каждой температуре нагрева, можно установить механизм зависимости адгезионной прочности от соотношения обеих композиций. Механизм заключается в степени заполнения поверхности органической смолой при нагреве при 250°С и легкоплавкой неорганической композицией при нагреве при 750°С.As for the reason why the adhesive strength depends on the ratio of resin and low-melting inorganic composition, the authors believe that the following mechanism takes place. The resin makes its contribution to adhesion when heated at 250 ° C, while the fusible inorganic composition makes its contribution to adhesion when heated at 750 ° C. Given the manifestation of the function of each composition at each heating temperature, it is possible to establish a mechanism for the dependence of adhesive strength on the ratio of both compositions. The mechanism consists in the degree of surface filling with an organic resin when heated at 250 ° C and a low-melting inorganic composition when heated at 750 ° C.
Когда отношение смолы к легкоплавкой неорганической композиции невелико, например, как в случае партии №1, табл.2., большая часть поверхности покрыта неорганической композицией, причем в результате смола на поверхности покрытия почти не появляется. Если такие покрытия привести в соприкосновение, спрессовать и нагреть при 250°С, смола не может в достаточной степени функционировать как связующее между покрытиями из-за недостаточной площади контакта между ними, что приводит к малой прочности адгезии при 250°С, такой как 5 кг/см2 для №1. При таких условиях недостаточный контакт и адгезию между легкоплавкими неорганическими композициями получают, даже если такие покрытия греют при 750°С, когда легкоплавкая неорганическая композиция размягчается и плавится. В результате адгезионная прочность при 750°С также является низкой, как, например, 0,5 кг/см2 в случае партии №1. В силу вышеуказанного механизма, если отношение смолы к легкоплавкой неорганической композиции слишком мало, адгезионная прочность как при 250°С, так и при 750°С является низкой.When the ratio of the resin to the low-melting inorganic composition is small, for example, as in the case of batch No. 1, table 2., most of the surface is covered with an inorganic composition, and as a result, the resin almost does not appear on the coating surface. If such coatings are brought into contact, pressed and heated at 250 ° C, the resin cannot function sufficiently as a binder between the coatings due to the insufficient contact area between them, which leads to low adhesion strength at 250 ° C, such as 5 kg / cm 2 for No. 1. Under such conditions, insufficient contact and adhesion between the fusible inorganic compositions is obtained even if such coatings are heated at 750 ° C, when the fusible inorganic composition softens and melts. As a result, the adhesive strength at 750 ° C is also low, as, for example, 0.5 kg / cm 2 in the case of party No. 1. By virtue of the above mechanism, if the ratio of resin to low-melting inorganic composition is too low, the adhesive strength at both 250 ° C and 750 ° C is low.
С другой стороны, если отношение концентраций смолы к легкоплавкой неорганической композиции велико, то, хотя на поверхности покрытия достаточно смолы для осуществления адгезионной функции в полной мере, что приводит к хорошей полученной адгезионной прочности при 250°С, равной 40 кг/см2, как видно для партии №7, легкоплавкой неорганической композиции на поверхности покрытия имеется недостаточно, что приводит к низкой адгезионной прочности при 750°С, такой как 0,5 кг/см2 в случае партии №7.On the other hand, if the ratio of the concentration of the resin to the fusible inorganic composition is large, then although the resin on the surface of the coating is sufficiently resin to perform the adhesive function to the full, which leads to a good adhesion strength at 250 ° C of 40 kg / cm 2 , as seen for batch No. 7, there is not enough fusible inorganic composition on the coating surface, which leads to low adhesive strength at 750 ° C, such as 0.5 kg / cm 2 in the case of batch No. 7.
Коэффициенты линейного теплового расширения легкоплавкой неорганической композиции при температурах 30°С-300°С в интервале от 10×10-7 до 150×10-7 (°С-1) предотвращают изменения в электротехнических свойствах магнитных сердечников.The coefficients of linear thermal expansion of the fusible inorganic composition at temperatures of 30 ° C-300 ° C in the range from 10 × 10 -7 to 150 × 10 -7 (° C -1 ) prevent changes in the electrical properties of magnetic cores.
Авторы получили магнитные сердечники, изготовленные из листа стали с покрытиями в описанных далее условиях, и оценили магнитные свойства. Получили несколько листов нетекстурованной электротехнической стали толщиной 0,5 мм без каких-либо изоляционных покрытий на поверхности. На них с использованием валков нанесли покрытия из смесей легкоплавкой стеклообразной фритты с частицами среднего размера (5 мкм) и различными коэффициентами теплового расширения в качестве легкоплавкой неорганической композиции и водной эмульсии смолы с содержанием твердых веществ 20 мас.%, представляющей смесь эпоксидная смола:акриловая смола:фенольная смола = 10:4:5 (мас.%). Отношение смолы к стеклообразной фритте доводили до 200% по содержанию твердых веществ. Количество покрытия составляло 10 г/м2 на сторону, и листы сушили при температуре листа 150°С.The authors obtained magnetic cores made of a steel sheet with coatings under the conditions described below, and evaluated the magnetic properties. Received several sheets of non-textured electrical steel with a thickness of 0.5 mm without any insulating coatings on the surface. Using rolls, they were coated with mixtures of low-melting glassy frit with medium-sized particles (5 μm) and various thermal expansion coefficients as a low-melting inorganic composition and an aqueous emulsion of a resin with a solids content of 20 wt.%, Representing a mixture of epoxy: acrylic resin : phenolic resin = 10: 4: 5 (wt.%). The ratio of resin to glassy frit was adjusted to 200% based on solids content. The amount of coating was 10 g / m 2 per side, and the sheets were dried at a sheet temperature of 150 ° C.
Из полученных образцов получили образцы в виде колец с внутренним диаметром 10,16 см (4 дюйма) и наружным диаметром 12,7 см (5 дюймов). Двадцать таких колец собрали в пакет, спрессовали при 10 кг/см2, нагрели при 250°С в течение 4 часов и получили магнитные сердечники со слоями клеящего покрытия. Магнитные сердечники отжигали без давления при 750°С в течение 2 часов и оценивали потери в сердечниках при 50 Гц с магнитной индукцией 1,5 тесла. Результаты приводятся в табл.3.From the obtained samples, samples were obtained in the form of rings with an inner diameter of 10.16 cm (4 inches) and an outer diameter of 12.7 cm (5 inches). Twenty of these rings were collected in a bag, pressed at 10 kg / cm 2 , heated at 250 ° C for 4 hours, and magnetic cores with adhesive coating layers were obtained. Magnetic cores were annealed without pressure at 750 ° C for 2 hours and losses in the cores were evaluated at 50 Hz with a magnetic induction of 1.5 Tesla. The results are given in table.3.
Как видно из табл.3, в партиях №2-9 с использованием легкоплавкой неорганической композиции с коэффициентом линейного теплового расширения при 30°С-300°С в интервале от 10×10-7 (°С-1) до 150×10-7 (°С-1) потери в магнитных сердечниках после отжига составляют менее 3,1 (Вт/кг), т.е. являются хорошими показателями. С другой стороны, в партии №1 с использованием стеклообразной фритты с коэффициентом линейного теплового расширения 160×10-7 (°С-1) величина потерь большая, равная 3,27 (Вт/кг), и в партии №10 с использованием стеклообразной фритты с коэффициентом линейного теплового расширения 5×10-7 (°С-1) величина потерь также большая, равная 3,26 (Вт/кг). Такие результаты показывают, что когда легкоплавкая неорганическая композиция имеет коэффициент линейного теплового расширения при 30°С-300°С в интервале от 10×10-7 (°С-1) до 150×10-7 (°С-1), потери в магнитном сердечнике после отжига являются хорошими показателями.As can be seen from table 3, in batches No. 2-9 using a fusible inorganic composition with a coefficient of linear thermal expansion at 30 ° C-300 ° C in the range from 10 × 10 -7 (° C -1 ) to 150 × 10 - 7 (° C -1 ) the losses in the magnetic cores after annealing are less than 3.1 (W / kg), i.e. are good indicators. On the other hand, in lot No. 1 using a glassy frit with a coefficient of linear thermal expansion of 160 × 10 -7 (° С -1 ), the loss is large, equal to 3.27 (W / kg), and in lot No. 10 using a glassy Frit with a coefficient of linear thermal expansion of 5 × 10 -7 (° C -1 ) the loss is also large, equal to 3.26 (W / kg). Such results show that when a fusible inorganic composition has a linear thermal expansion coefficient at 30 ° C-300 ° C in the range from 10 × 10 -7 (° C -1 ) to 150 × 10 -7 (° C -1 ), the loss in the magnetic core after annealing are good indicators.
Что касается причины, по которой потери в магнитном сердечнике после отжига зависят от коэффициента линейного теплового расширения легкоплавкой неорганической композиции, авторы предполагают следующий механизм. Прессование и адгезия в горячем состоянии при 250°С вызывает размягчение и плавление смолы в покрытии, граница раздела между покрытиями исчезает, если лист имеет покрытие на обеих сторонах и они связываются друг с другом, причем неорганическая композиция остается практически нереакционноспособной. Когда листы греют при 750°С, легкоплавкая неорганическая композиция размягчается и плавится в зависимости от ее типа, и при контакте легкоплавкие неорганические композиции связываются одна с другой. В результате слои покрытия слипаются и стальные листы полностью соединяются, после чего потери в сердечниках оценивают после охлаждения до комнатной температуры. Важным моментом в данном случае являются напряжения, развивающиеся в магнитном сердечнике, когда все поверхности стальных листов склеивают при высокой температуре, равной 750°С, и охлаждают до комнатной температуры.Regarding the reason why the loss in the magnetic core after annealing depends on the coefficient of linear thermal expansion of the fusible inorganic composition, the authors suggest the following mechanism. Pressing and hot adhesion at 250 ° C causes softening and melting of the resin in the coating, the interface between the coatings disappears if the sheet has a coating on both sides and they bind to each other, and the inorganic composition remains practically unreactive. When the sheets are heated at 750 ° C, the fusible inorganic composition softens and melts depending on its type, and upon contact, the fusible inorganic compositions bind to one another. As a result, the coating layers stick together and the steel sheets are completely joined, after which the core loss is evaluated after cooling to room temperature. An important point in this case is the stresses developing in the magnetic core, when all surfaces of the steel sheets are glued together at a high temperature of 750 ° C and cooled to room temperature.
Вообще, магнитные свойства магнитного сердечника ухудшаются, если в сердечнике имеются напряжения. Соотношение между коэффициентом теплового расширения вещества и напряжением будет разъяснено далее. Когда материалы с высокими и низкими коэффициентами теплового расширения соединяют при высокой температуре и затем охлаждают до комнатной температуры, в материале с высоким коэффициентом образуется растягивающее напряжение, а в материале с низким коэффициентом образуется напряжение сжатия. Лист электротехнической стали, как текстурованной, так и нетекстурованной, имеет коэффициент линейного теплового расширения примерно 100×10-7 (°С-1). С другой стороны, легкоплавкая неорганическая композиция, используемая в эксперименте, имеет коэффициенты от 5×10-7 (°С-1) до 160×10-7 (°С-1). Поэтому, когда используют неорганический порошок с коэффициентом меньшим, чем у листа стали, в стали магнитного сердечника образуется растягивающее напряжение, в то время как когда используют неорганический порошок с коэффициентом теплового расширения, большим, чем у листа стали, в стали магнитного сердечника образуется напряжение сжатия.In general, the magnetic properties of a magnetic core are degraded if there are voltages in the core. The relationship between the coefficient of thermal expansion of the substance and the voltage will be explained below. When materials with high and low coefficients of thermal expansion are combined at high temperature and then cooled to room temperature, a tensile stress is generated in the material with a high coefficient, and a compression stress is formed in the material with a low coefficient. A sheet of electrical steel, both textured and non-textured, has a linear thermal expansion coefficient of about 100 × 10 −7 (° C −1 ). On the other hand, the fusible inorganic composition used in the experiment has coefficients from 5 × 10 −7 (° C −1 ) to 160 × 10 −7 (° C −1 ). Therefore, when an inorganic powder is used with a coefficient less than that of the steel sheet, tensile stress is generated in the steel of the magnetic core, while when an inorganic powder with a coefficient of thermal expansion greater than that of the steel sheet is used, a compression stress is generated in the steel of the magnetic core .
В данном эксперименте предполагается, что в магнитном сердечнике из партии №1 с наибольшим коэффициентом образуется большое усилие сжатия, в то время как в магнитном сердечнике из партии №10 с наименьшим коэффициентом образуется большое растягивающее напряжение. Так как коэффициенты линейного теплового расширения в указанных двух партиях наиболее отличаются от коэффициентов листа стали, оказывается, что в испытываемых магнитных сердечниках образуются наибольшие напряжения. С другой стороны, хотя коэффициенты партий №2-9 отличаются от коэффициентов листа стали, то, так как различия невелики, растягивающее напряжение или напряжения сжатия, образующиеся в магнитных сердечниках, были небольшими, в результате чего их влияние на потери в сердечниках незначительно.In this experiment, it is assumed that a large compressive force is generated in the magnetic core from lot No. 1 with the highest coefficient, while a large tensile stress is formed in the magnetic core from lot No. 10 with the lowest coefficient. Since the linear thermal expansion coefficients in these two batches are most different from the coefficients of the steel sheet, it turns out that the greatest stresses are formed in the magnetic cores under test. On the other hand, although the coefficients of batches No. 2-9 differ from the coefficients of the steel sheet, since the differences are small, the tensile stress or compressive stresses generated in the magnetic cores were small, as a result of which their effect on core losses was negligible.
Легкоплавкая неорганическая композиция по настоящему изобретению вносит вклад в развитие адгезии после отжига для снятия напряжений и предпочтительно представляет собой легкоплавкую неорганическую композицию с температурой размягчения, не превышающей обычную температуру отжига для снятия напряжений 750°С. Так как легкоплавкое стекло размягчается и плавится во время отжига для снятия напряжений и затвердевает после охлаждения, два листа с использованием стекла могут склеиться после отжига для снятия напряжений. В качестве легкоплавкого стекла можно использовать стекла такого состава, как SiO2-В2O3-R2O (R в данном случае обозначает щелочной металл), на основе Р2O5-R2O (R обозначает щелочной металл), SiO2-PbO-В2O3, В2O3-Bi2O3, SiO2-B2O3-ZnO, SnO-P2O5, SiO2-B2O3-ZrO2 и подобные. В частности, предпочтительно стекло SiO2-B2O3-R2O, поскольку в него не входит свинец и оно имеет высокую адгезионную прочность после отжига для снятия напряжений.The fusible inorganic composition of the present invention contributes to the development of adhesion after annealing for stress relieving, and is preferably a fusible inorganic composition with a softening temperature not exceeding the normal annealing temperature for stress relieving 750 ° C. Since low-melting glass softens and melts during annealing to relieve stresses and hardens after cooling, two sheets using glass can stick together after annealing to relieve stresses. As low-melting glass, glasses of such composition as SiO 2 -B 2 O 3 -R 2 O (R in this case means an alkali metal) based on P 2 O 5 -R 2 O (R is an alkali metal), SiO can be used 2- PbO-B 2 O 3 , B 2 O 3 -Bi 2 O 3 , SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO, SnO-P 2 O 5 , SiO 2 -B 2 O 3 -ZrO 2 and the like. In particular, SiO 2 —B 2 O 3 —R 2 O glass is preferable, since lead is not included in it and it has high adhesive strength after annealing to relieve stresses.
Легкоплавкая неорганическая композиция может находиться в жидком состоянии, как растворимое стекло. В растворимом стекле особенно предпочтителен силикат натрия. Преимуществом использования растворимого стекла является легкость получения плоской поверхности с покрытием без шероховатости из-за частиц, так как растворимое стекло не содержит частиц порошка. В частности, когда используют силикат натрия, получают высокую адгезионную прочность после отжига для снятия напряжений, равную 1,0 МПа или более. Кроме того, когда используют силикат калия, получают высокую адгезионную прочность до отжига для снятия напряжений, равную от 4,0 до 7,0 МПа.The fusible inorganic composition may be in a liquid state, like soluble glass. In soluble glass, sodium silicate is particularly preferred. The advantage of using soluble glass is the ease of obtaining a flat surface with a coating without roughness due to particles, since soluble glass does not contain powder particles. In particular, when sodium silicate is used, a high adhesive strength is obtained after annealing to relieve stresses of 1.0 MPa or more. In addition, when potassium silicate is used, a high adhesive strength is obtained prior to annealing to relieve stresses of 4.0 to 7.0 MPa.
Используемая легкоплавкая неорганическая композиция по настоящему изобретению может представлять собой вышеописанную неорганическую композицию, также смешанную с коллоидным диоксидом кремния. Смешиванием с коллоидным диоксидом кремния и т.п. можно отрегулировать вязкость при отжиге для снятия напряжений, когда неорганическая композиция размягчается. Кроме того, остающийся неразмягчающимся во время отжига для снятия напряжений коллоидный диоксид кремния действует как укрепляющий элемент и придает прочность склеивающему слою после отжига для снятия напряжений.The fusible inorganic composition used in the present invention may be the above-described inorganic composition also mixed with colloidal silicon dioxide. By mixing with colloidal silicon dioxide and the like. viscosity can be adjusted during annealing to relieve stress when the inorganic composition softens. In addition, colloidal silicon dioxide, which remains non-softening during stress relieving annealing, acts as a reinforcing element and gives strength to the adhesive layer after annealing for stress relieving.
Смола, которую можно использовать в настоящем изобретении, может представлять собой не только термоотверждаемую смолу, такую как фенольная смола или эпоксидная смола, которая подвергается отверждению при склеивании стальных листов прессованием и нагреванием, но также термопластичную смолу, такую как акриловая смола или метакриловая смола, которая не отверждается даже при использовании нагревания. Можно использовать любую термопластичную или термоотверждаемую смолу, но предпочтительна смола, обладающая адгезионной способностью.The resin that can be used in the present invention can be not only a thermosetting resin, such as a phenolic resin or an epoxy resin, which is cured by gluing steel sheets by compression and heating, but also a thermoplastic resin, such as acrylic resin or methacrylic resin, which It does not cure even when using heat. Any thermoplastic or thermosetting resin may be used, but a resin having adhesive ability is preferred.
Смола по настоящему изобретению размягчается при температурах от комнатной температуры до 300°С. С учетом слипания и т.п. предпочтительными смолами являются смолы, которые размягчаются до степени, выражающейся в текучести при не менее 50°С, 80°С, 100°С или предпочтительнее 120°С, но не более чем при 300°С. Размягчение "до степени, выражающейся в текучести" означает, что вязкость смолы составляет примерно 1×106 дПа·с или менее. В качестве механизма, по которому твердая смола на поверхности стального листа размягчается при нагревании до 300°С или меньше, возможен случай, когда смола является термопластичной, и температура термопластичности составляет 120°С-300°С.The resin of the present invention softens at temperatures from room temperature to 300 ° C. Taking into account sticking, etc. preferred resins are resins that soften to the extent expressed in flowability at least 50 ° C, 80 ° C, 100 ° C, or more preferably 120 ° C, but not more than 300 ° C. Softening "to the extent expressed in fluidity" means that the viscosity of the resin is about 1 × 10 6 dPa · s or less. As a mechanism by which a solid resin on the surface of a steel sheet softens when heated to 300 ° C. or less, it is possible that the resin is thermoplastic and the thermoplastic temperature is 120 ° C.-300 ° C.
Также в качестве механизма, по которому размягчается термоотверждаемая смола, возможен случай нагрева до температуры выше температуры стеклования с тем, чтобы размягчить смолу до высокоэластического состояния или жидкого состояния. В частности, в случае смолы, отверждающейся при такой невысокой температуре, как 200°С или менее, в течение короткого промежутка времени, в примерно десятки секунд или менее, нагрев иногда вызывает переход в высокоэластическое состояние, хотя также происходит реакция сшивания, при которой образуется трехмерная структура. Когда такую смолу нагревают до более высокой температуры, вновь преобладает реакция сшивания, и смола отверждается.Also, as a mechanism by which the thermosetting resin softens, it is possible to heat to a temperature above the glass transition temperature in order to soften the resin to a highly elastic state or a liquid state. In particular, in the case of a resin curing at a temperature as low as 200 ° C. or less, for a short period of time, about tens of seconds or less, the heating sometimes causes a transition to a highly elastic state, although a crosslinking reaction also takes place, at which three-dimensional structure. When such a resin is heated to a higher temperature, a crosslinking reaction prevails again and the resin cures.
Эмульсия эпоксидной смолы, модифицированной акриловой смолой, содержащая латентный отвердитель, используемая в настоящем изобретении, представляет собой эмульсию, полученную смешиванием латентного отвердителя с эпоксидной смолой, реагирующую с акриловой смолой, для нанесения покрытия из смеси эпоксидной смолы и латентного отвердителя. Термин "эпоксидная смола" в данном описании относится к смоле с двумя или большим числом эпоксигрупп в мономере, в том числе в следующих типах мономеров: бисфенол А, бисфенол F, бисфенол AD, нафталин, феноловый новолак, о-крезоловый новолак, глицидиловый эфир, алициклические мономеры и др. В качестве латентного отвердителя можно использовать дициандиамид, меламин, дигидразид органической кислоты, аминоимид, кетамин, соли третичных аминов, соли имидазола, соли трифторборамина, отвердитель микрокапсульного типа, отвердитель типа молекулярных сит и подобные реагенты. Смесь вышеуказанной эпоксидной смолы и отвердителя эпоксидной смолы модифицируют акриловой смолой.The acrylic resin-modified epoxy resin emulsion containing the latent hardener used in the present invention is an emulsion prepared by mixing a latent hardener with an epoxy resin and reacting with an acrylic resin to coat a mixture of an epoxy resin and a latent hardener. The term "epoxy resin" as used herein refers to a resin with two or more epoxy groups in a monomer, including the following types of monomers: bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, naphthalene, phenol novolak, o-cresol novolak, glycidyl ether, alicyclic monomers, etc. As a latent hardener, dicyandiamide, melamine, organic acid dihydrazide, aminoimide, ketamine, tertiary amine salts, imidazole salts, trifluoroboramine salts, microcapsule type hardener, molecular type hardener can be used. sieves and similar reagents. A mixture of the above epoxy resin and hardener epoxy resin is modified with acrylic resin.
Термин "модифицированная" в данном описании обозначает применение акриловой смолы для химического связывания с поверхностью смеси эпоксидной смолы и отвердителя эпоксидной смолы. Акриловая смола, используемая для такой модификации, может включать звенья, образованные способными к полимеризации или сополимеризации мономерами или их сочетаниями, такими как метакриловая кислота, эфир метакриловой кислоты, акриловая кислота, эфир акриловой кислоты, стирол, винилацетат и т.п. Отношение эпоксидной смолы к латентному отвердителю эпоксидной смолы в смеси значительно изменяется в зависимости от типа эпоксидной смолы и отвердителя, но, как правило, подходящим является отношение 0,05-2 массовые части отвердителя на одну массовую часть эпоксидной смолы. Смесь, состоящую, главным образом, из эмульсии эпоксидной смолы, модифицированной акриловой смолой, содержащей латентный отвердитель, следует наносить на поверхность стального листа заранее и высушивать до состояния неполного отверждения. Такое состояние означает состояние отсутствия липкости или слипания и сохранение клейкости при прессовании и нагревании после резки и пакетирования. Как правило, состояние неполного отверждения можно получить сушкой при температуре печи 100-300°С в течение 10-90 секунд.The term “modified” as used herein refers to the use of an acrylic resin for chemically bonding to the surface of a mixture of an epoxy resin and an epoxy hardener. The acrylic resin used for such a modification may include units formed by polymerizable or copolymerizable monomers or combinations thereof, such as methacrylic acid, methacrylic acid ester, acrylic acid, acrylic acid ester, styrene, vinyl acetate and the like. The ratio of the epoxy resin to the latent hardener of the epoxy resin in the mixture varies significantly depending on the type of epoxy resin and hardener, but as a rule, a ratio of 0.05-2 parts by weight curing agent per one part by weight epoxy is suitable. A mixture consisting mainly of an epoxy emulsion modified with an acrylic resin containing a latent hardener should be applied to the surface of the steel sheet in advance and dried to a state of incomplete curing. This condition means a state of non-stickiness or adhesion and the preservation of tack during pressing and heating after cutting and packaging. As a rule, the state of incomplete curing can be obtained by drying at a furnace temperature of 100-300 ° C for 10-90 seconds.
Кроме того, в качестве смолы, которая размягчается при нагревании, можно использовать полисилоксан. Полисилоксан представляет собой полимер с неорганическими связями Si-O-Si, содержащимися в главной цепи. Si, как и С, может непосредственно химически связываться с органическими группами или Н, как, например, в Si-СН3, Si-С6Н5 и Si-H, так что можно получить полисилоксан с органическими группами или Н в структуре.In addition, as a resin that softens when heated, polysiloxane can be used. Polysiloxane is a polymer with inorganic Si-O-Si bonds contained in the main chain. Si, like C, can directly chemically bind to organic groups or H, as, for example, in Si — CH 3 , Si — C 6 H 5 and Si — H, so that polysiloxane with organic groups or H in structure can be obtained.
Структура, когда одна из четырех связей Si образует связь Si-R (R в данном случае представляет органическую группу или Н) и другие три связи образуют связи Si-O, называется "Т-центровой". Структура Т-центра, где имеются три связи Si через О, т.е. R-Si(-O-Si)3, называется "Т3-центровой". Тип Si-центра можно оценить методом ЯМР. Кроме Т-центра существуют D-центр и Q-центр как Si-центры, которые образуют полисилоксаны. D-Центр представляет собой структуру, в которой две из четырех связей Si образуют связи Si-R (R представляет органическую группу или Н), а остальные две связи образуют связи Si-O. Q-Центр представляет собой структуру, в которой четыре из имеющихся связей Si образуют связи Si-O.A structure where one of the four Si bonds forms a Si — R bond (R in this case represents an organic group or H) and the other three bonds form Si — O bonds, called the “T-center”. The structure of the T center, where there are three Si bonds through O, i.e. R-Si (-O-Si) 3 is called the “T3 center”. The type of Si center can be estimated by NMR. In addition to the T-center, there are a D-center and a Q-center as Si centers, which form polysiloxanes. The D-Center is a structure in which two of the four Si bonds form Si — R bonds (R represents an organic group or H), and the other two bonds form Si — O bonds. The Q center is a structure in which four of the available Si bonds form Si — O bonds.
Когда атомы Si структуры типа Т-центра повторно связываются согласно определенному правилу, образуется лестницеобразная (лестничная) молекула, такая как показанная на фиг.2.When Si atoms of a T-center type structure are re-bonded according to a specific rule, a ladder-like molecule is formed, such as that shown in FIG. 2.
Полимер, содержащий лестничную молекулу, после нанесения и сушки становится полимером из переплетенных молекулярных цепей лестничной формы, образуя поверхность твердого материала без липкости или слипания. Переплетенные молекулярные цепи распутываются при 100°С или более высокой температуре, приобретая текучесть. При появлении текучести, кроме Si-центра, с которыми связаны метильные группы, также могут содержаться Si-центры, с которыми связаны эпоксигруппы.The polymer containing the ladder molecule, after application and drying, becomes a polymer of intertwined molecular chains of the ladder shape, forming the surface of the solid material without stickiness or adhesion. The intertwined molecular chains unravel at 100 ° C or higher, gaining fluidity. With the appearance of fluidity, in addition to the Si center, to which methyl groups are bonded, Si centers, to which epoxy groups are bonded, can also be contained.
Полисилоксан по настоящему изобретению получают гидролизом в присутствии катализатора - хлористоводородной кислоты - с использованием в качестве исходного материала одного или обоих мономеров из числа органотриалкоксисиланов или органотрихлорсиланов. В качестве органотриалкоксисилана можно назвать триэтоксисилан, триметоксисилан, метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, этилтриметоксисилан, этилтриэтоксисилан, пропилтриметоксисилан, пропилтриэтоксисилан, изобутилтриметоксисилан, изобутилтриэтоксисилан, фенилтриметоксисилан, фенилтриэтоксисилан, метакрилоксипропилтриметоксисилан, метакрилоксипропилтриэтоксисилан, глицидоксипропилтриметоксисилан, глицидоксипропилтриэтоксисилан, аминопропилтриметоксисилан, аминопропилтриэтоксисилан и т.д. В качестве органотрихлорсилана можно назвать метилтрихлорсилан, этилтрихлорсилан, фенилтрихлорсилан и т.д.The polysiloxane of the present invention is obtained by hydrolysis in the presence of a catalyst - hydrochloric acid - using one or both of organotrialkoxysilanes or organotrichlorosilanes as starting material. As can be called organotrialkoksisilana triethoxysilane, trimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, izobutiltrietoksisilan, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, metakriloksipropiltrietoksisilan, glycidoxypropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltriethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, etc. As organotrichlorosilane, methyl trichlorosilane, ethyl trichlorosilane, phenyl trichlorosilane, etc. can be mentioned.
Один или оба мономера из числа органотриалкоксисиланов и органотрихлорсиланов можно диспергировать в органическом растворителе и затем гидролизовать. В качестве растворителя можно использовать метанол, этанол, пропанол, бутанол или другие различные типы спиртов, ацетон, толуол, ксилол и т.д. Массовое отношение органического растворителя к органоалкоксисилану во время гидролиза составляет предпочтительно от 1,0:0,5 до 1:2.One or both of the organotrialkoxysilanes and organotrichlorosilanes monomers can be dispersed in an organic solvent and then hydrolyzed. As a solvent, methanol, ethanol, propanol, butanol or other various types of alcohols, acetone, toluene, xylene, etc. can be used. The mass ratio of organic solvent to organoalkoxysilane during hydrolysis is preferably from 1.0: 0.5 to 1: 2.
Гидролиз осуществляют, добавляя воду в количестве от 0,1 до 1 части, в молярном отношении к числу молей всех алкоксигрупп в исходном материале. В качестве катализатора гидролиза добавляют хлористоводородную кислоту. Когда в качестве исходного материала используют органотрихлорсилан, добавление воды вызывает образование хлористоводородной кислоты как побочного продукта, так что гидролиз осуществляется в присутствии катализатора хлористоводородной кислоты даже без каких-либо специальных мер, и нет необходимости в добавлении хлористоводородной кислоты.Hydrolysis is carried out by adding water in an amount of from 0.1 to 1 part, in a molar ratio to the number of moles of all alkoxy groups in the starting material. Hydrochloric acid is added as a hydrolysis catalyst. When organotrichlorosilane is used as the starting material, the addition of water causes the formation of hydrochloric acid as a by-product, so that hydrolysis is carried out in the presence of a hydrochloric acid catalyst even without any special measures, and there is no need to add hydrochloric acid.
Гидролизованный золь, как правило, концентрируют или обрабатывают иначе для того, чтобы промотировать реакцию поликонденсации для получения полисилоксана. Предпочтительно проведение концентрирования, например, с использованием роторного испарителя для удаления органического растворителя или спирта и других побочных продуктов реакции и получения концентрата массой примерно 15-60% от массы раствора до концентрирования. Как иной, чем концентрирование, способ промотирования реакции поликонденсации для получения полисилоксана можно добавить КОН или другую щелочь и осуществить кипячение с обратным холодильником в атмосфере азота, и т.д. Полученный полисилоксан разбавляют органическим растворителем или водой примерно в 1,5-10 раз для получения раствора для нанесения покрытия. Обычно сушкой при 100°С-200°С в течение 15-120 секунд получают состояние, подходящее для склеивания под давлением и при нагреве.Hydrolyzed sols are typically concentrated or otherwise processed in order to promote the polycondensation reaction to produce polysiloxane. It is preferable to conduct concentration, for example, using a rotary evaporator to remove organic solvent or alcohol and other reaction by-products and to obtain a concentrate weighing about 15-60% by weight of the solution before concentration. As a method other than concentration, the promotion of the polycondensation reaction to obtain polysiloxane can add KOH or another alkali and reflux in a nitrogen atmosphere, etc. The resulting polysiloxane is diluted with an organic solvent or water about 1.5-10 times to obtain a coating solution. Typically, by drying at 100 ° C-200 ° C for 15-120 seconds, a condition suitable for bonding under pressure and when heated is obtained.
Следует отметить, что смола или легкоплавкая неорганическая композиция в настоящем изобретении иногда, в зависимости от атмосферы нагрева и отжига или других условий, не плавится, по меньшей мере, по внешнему виду, и остается в виде частиц в покрытии по настоящему изобретению. Если нагрев и отжиг вызывают проявление функции адгезии, внешний вид не важен в настоящем изобретении.It should be noted that the resin or fusible inorganic composition in the present invention sometimes, depending on the atmosphere of heating and annealing or other conditions, does not melt, at least in appearance, and remains in the form of particles in the coating of the present invention. If heating and annealing cause a manifestation of the adhesion function, appearance is not important in the present invention.
Хотя настоящее изобретение можно применить к любому листу электротехнической стали, такому как лист текстурованной стали, нетекстурованной стали и т.д., полученной одинарной прокаткой и отжигом, независимо от типа, эффект наиболее заметен при применении листа нетекстурованной электротехнической стали, используемой для магнитных сердечников для мотора.Although the present invention can be applied to any sheet of electrical steel, such as a sheet of textured steel, non-textured steel, etc., obtained by single rolling and annealing, regardless of type, the effect is most noticeable when applying a sheet of non-textured electrical steel used for magnetic cores for motor.
В обычном способе получения листа текстурованной электротехнической стали или листа нетекстурованной электротехнической стали стальные листы подвергают окончательному отжигу и затем на стальной лист наносят покрытие. В случае листа текстурованной электротехнической стали наносят покрытие на основе фосфатов, содержащее диоксид кремния, в то время как в случае листа нетекстурованной электротехнической стали наносят покрытие на основе хроматов. В случае листа текстурованной электротехнической стали существуют способы получения пленки, содержащей, главным образом, форстеритовый силикат, во время окончательного отжига, способ, не допускающий ее образования или способ удаления образовавшейся форстеритовой пленки травлением или другими способами. Настоящее изобретение можно применять независимо от наличия пленки на поверхности.In a conventional method for producing a textured electrical steel sheet or a non-textured electrical steel sheet, the steel sheets are finally annealed and then coated on the steel sheet. In the case of a textured electrical steel sheet, a phosphate-based coating containing silicon dioxide is applied, while in the case of a non-textured electrical steel sheet, a chromate-based coating is applied. In the case of a textured electrical steel sheet, there are methods for producing a film containing mainly forsterite silicate during the final annealing, a method preventing its formation, or a method of removing the formed forsterite film by etching or other methods. The present invention can be applied regardless of the presence of a film on the surface.
Лист электротехнической стали с термостойким клеящим изоляционным покрытием по настоящему изобретению получают нанесением покрытия на лист электротехнической стали из раствора для покрытия, содержащего композицию термостойкого клеящего изоляционного покрытия, с помощью валков, планки поливом, окунанием, распылением или иным способом. Количество покрытия составляет предпочтительно от 1 г/м2 до 30 г/м2, предпочтительнее от 2 г/м2 доA sheet of electrical steel with a heat-resistant adhesive insulation coating of the present invention is obtained by coating a sheet of electrical steel from a coating solution containing a composition of heat-resistant adhesive insulation coating using rolls, strips by watering, dipping, spraying or otherwise. The amount of coating is preferably from 1 g / m 2 to 30 g / m 2 , more preferably from 2 g / m 2 to
10 г/м2.10 g / m 2 .
Композиция термостойкого клеящего изоляционного покрытия предпочтительно состоит из смешанных вместе смолы и легкоплавкой неорганической композиции, но также может применяться при условии, когда два компонента смешаны в блоках или когда два покрытия наносят по отдельности в два слоя. Композиция также может состоять из матрицы, образованной органическим ингредиентом, в которой легкоплавкая неорганическая композиция диспергирована каплями, узкими полосками, или может состоять из неорганической матрицы с силоксановыми связями и т.д., в которой органический ингредиент диспергирован в форме капель или мелких включений.The heat-resistant adhesive insulation coating composition preferably consists of a resin mixed together with a low-melting inorganic composition, but can also be used provided that the two components are mixed in blocks or when the two coatings are applied separately in two layers. The composition may also consist of a matrix formed by an organic ingredient in which the fusible inorganic composition is dispersed in drops, narrow strips, or may consist of an inorganic matrix with siloxane bonds, etc., in which the organic ingredient is dispersed in the form of drops or small inclusions.
Толщина покрытия составляет предпочтительно от 0,5 мкм до 20 мкм на сторону. Если толщина покрытия меньше 0,5 мкм, вся поверхность стального листа может оказаться покрытой недостаточно, что приводит к получению недостаточной адгезионной прочности, в то время как если толщина превышает 20 мкм, скорость заполнения во время прессования и нагревания может резко упасть. По этим причинам лучшей является толщина от 0,5 мкм до 20 мкм.The coating thickness is preferably from 0.5 μm to 20 μm per side. If the coating thickness is less than 0.5 μm, the entire surface of the steel sheet may not be sufficiently coated, resulting in insufficient adhesive strength, while if the thickness exceeds 20 μm, the filling speed during pressing and heating can drop sharply. For these reasons, a thickness of 0.5 μm to 20 μm is best.
Композицию покрытия по настоящему изобретению наносят на поверхность листа электротехнической стали и затем сушат для его отверждения с тем, чтобы отсутствовали липкость или слипание. Сушкой при 50-200°С можно получить лист электротехнической стали с термостойким клеящим изоляционным покрытием. Данную стадию можно выполнять непосредственно перед тем, как штамповать детали магнитного сердечника, или перед сборкой магнитного сердечника, но покрытие наносят заранее во время получения стального листа для того, чтобы получить так называемый лист электротехнической стали "с предварительно нанесенным покрытием", что особенно предпочтительно для оптимальной организации способа производства магнитных сердечников. При сборке в пакет деталей из листа стали, полученных штамповкой из такого стального листа, в требуемые формы с тем, чтобы получить соединенные листы сердечника, смолу размягчают нагреванием до температуры более высокой, чем температура сушки.The coating composition of the present invention is applied to the surface of an electrical steel sheet and then dried to cure it so that there is no stickiness or adhesion. By drying at 50-200 ° C it is possible to obtain a sheet of electrical steel with a heat-resistant adhesive insulating coating. This step can be performed immediately before stamping the magnetic core parts, or before assembling the magnetic core, but the coating is applied in advance during the production of the steel sheet in order to obtain the so-called “pre-coated” electrical steel sheet, which is particularly preferred for optimal organization of the method of production of magnetic cores. When assembling a package of parts from a steel sheet obtained by stamping from such a steel sheet into the required shapes in order to obtain connected core sheets, the resin is softened by heating to a temperature higher than the drying temperature.
Когда в пакет собирают и подвергают горячему прессованию детали из листа электротехнической стали с покрытием по настоящему изобретению, нанесенным на обе стороны, смолы размягчаются и сливаются друг с другом во время горячего прессования, так что детали из электротехнической листовой стали могут являться склеенными после охлаждения.When parts of a sheet of electrical steel coated with the present invention coated on both sides are assembled and hot pressed into a bag, the resins soften and merge with each other during hot pressing, so that the details of electrical sheet steel can be glued together after cooling.
Когда детали из листа электротехнической стали с покрытием по настоящему изобретению, которое находится только на одной стороне, собирают в пакет, размягченные смолы распределяются равномерно по поверхностям деталей из листа электротехнической стали без слоя покрытия по настоящему изобретению, так что листы могут являться склеенными после охлаждения. Температура горячего прессования предпочтительно не превышает 300°С, поскольку поддерживать более высокую температуру прессования дорого. Давление при горячем прессовании составляет предпочтительно от 1 МПа до 50 МПа, предпочтительно от 1 МПа до 20 МПа. Если давление при горячем прессовании слишком низкое, адгезия может оказаться недостаточной, что приводит к неполному соединению магнитного сердечника. Если давление при горячем прессовании слишком высокое, адгезив может стать достаточно жидким для того, чтобы вытекать.When parts from a sheet of electrical steel of the present invention, which is only on one side, are assembled into a bag, softened resins are distributed evenly over the surfaces of parts of a sheet of electrical steel without a coating layer of the present invention, so that the sheets can be glued together after cooling. The hot pressing temperature is preferably not higher than 300 ° C, since it is expensive to maintain a higher pressing temperature. The pressure during hot pressing is preferably from 1 MPa to 50 MPa, preferably from 1 MPa to 20 MPa. If the pressure during hot pressing is too low, the adhesion may be insufficient, which leads to incomplete connection of the magnetic core. If the pressure during hot pressing is too high, the adhesive may become liquid enough to leak.
Лист электротехнической стали по настоящему изобретению можно обрабатывать штамповкой в нужные формы, собирать в пакеты, прессовать и нагревать, и получать пластинчатый магнитный сердечник. Даже когда сердечник подвергают отжигу для снятия напряжений, если это требуется, адгезия между собранными в пакет стальными листами сохраняется. Температура отжига для снятия напряжений, как правило, составляет 650°С-850°С и чаще 700°С-800°С.The electrical steel sheet of the present invention can be stamped into the desired shapes, assembled into bags, pressed and heated, and a plate magnetic core is obtained. Even when the core is annealed to relieve stress, if necessary, the adhesion between the stacked steel sheets is maintained. Annealing temperature for stress relieving, as a rule, is 650 ° C-850 ° C and more often 700 ° C-800 ° C.
Следует отметить, что покрытие по настоящему изобретению обладает адгезией даже без отжига для снятия напряжений или другого отжига, так что его можно использовать также для магнитных сердечников, не подвергающихся отжигу для снятия напряжений. Покрытие можно использовать в качестве клеящего слоя для применения с отжигом для снятия напряжений и для применения без отжига для снятия напряжений.It should be noted that the coating of the present invention has adhesion even without annealing to relieve stresses or other annealing, so that it can also be used for magnetic cores not subjected to annealing for stress relieving. The coating can be used as an adhesive layer for use with annealing for stress relieving and for use without annealing for stress relieving.
Кроме того, когда применяют отжиг для снятия напряжений в случае скрепления прессованием и нагревом, его также можно объединять со скреплением взаимосцеплением или зажимными устройствами.In addition, when annealing is used to relieve stresses in the case of bonding by pressing and heating, it can also be combined with bonding by interlocking or clamping devices.
Пример 1Example 1
Получают водные суспензии, содержащие, каждая, 20 мас.% (в пересчете на содержание твердых веществ от общей массы 100%) смолы, представляющей смесь акриловая смола:эпоксидная смола:фенольная смола = 10:4:3 (мас.%), смешанные со стеклообразной фриттой с температурой размягчения 450°С и частицами разного размера. Отношение в смеси смола/стеклообразная фритта в каждом растворе, содержащем стеклообразную фритту, доводят до 200%. Каждый раствор для покрытия наносят на подвергнутый окончательному отжигу лист нетекстурованной электротехнической стали толщиной 0,5 мм без изоляционного покрытия с использованием валков до количества покрытия 6 г/м2 на сторону. Лист сушат при 150°С и охлаждают. Толщина покрытия на сторону составляет 10 мкм. Из каждого образца вырезают образцы для испытаний длиной 10 см в направлении прокатки и длиной 3 см в направлении, перпендикулярном направлению прокатки. Затем два таких образца накладывают друг на друга по коротким сторонам на 1 см при площади перекрытия 3 см2, прессуют при 10 кг/см2, нагревают до 250°С в таком состоянии, выдерживают в течение 60 секунд и охлаждают, получают образцы для испытаний для оценки адгезионной прочности при 250°С. Часть таких образцов для испытаний греют при 750°С без нагрузки в течение 2 часов и охлаждают, получают образцы для испытаний для оценки адгезионной прочности при 750°С. Полученные таким образом образцы для испытаний оценивают на адгезионную прочность с использованием динамометра. Результаты приводятся в табл.4.Aqueous suspensions are obtained, each containing 20 wt.% (Calculated on the solids content of the total mass of 100%) of a resin representing a mixture of acrylic resin: epoxy resin: phenolic resin = 10: 4: 3 (wt.%), Mixed with a glassy frit with a softening temperature of 450 ° C and particles of different sizes. The ratio in the resin / glassy frit mixture in each solution containing the glassy frit is adjusted to 200%. Each coating solution is applied to a final annealed sheet of 0.5 mm thick non-textured electrical steel without an insulating coating using rolls up to a coating amount of 6 g / m 2 per side. The sheet is dried at 150 ° C and cooled. The coating thickness per side is 10 microns. Test specimens were cut from each test piece 10 cm long in the rolling direction and 3 cm long in the direction perpendicular to the rolling direction. Then two such samples are superimposed on each other on short sides by 1 cm with an overlap area of 3 cm 2 , pressed at 10 kg / cm 2 , heated to 250 ° C in this state, kept for 60 seconds and cooled, and samples are obtained for testing to assess the adhesive strength at 250 ° C. Some of these test specimens are heated at 750 ° C without load for 2 hours and cooled, and test specimens are obtained to evaluate the adhesion strength at 750 ° C. The test specimens thus obtained are evaluated for adhesive strength using a dynamometer. The results are given in table 4.
Как видно из табл.4, образцы партий №1-5 со стеклоообразными фриттами с частицами среднего размера от 2 мкм до 20 мкм показывают превосходную адгезионную прочность, равную 10 кг/см2 или более, при 250°С и адгезионную прочность 1 кг/см2 или более при 750°С, в то время как образец из партии №6 со стеклоообразной фриттой с частицами среднего размера 25 мкм показывает неудовлетворительную адгезионную прочность, такую как 5 кг/см2 при 250°С и слишком малую для оценки адгезионную прочность при 750°С.As can be seen from table 4, samples of batches No. 1-5 with glassy frits with particles of medium size from 2 μm to 20 μm show excellent adhesive strength of 10 kg / cm 2 or more at 250 ° C and an adhesive strength of 1 kg / cm 2 or more at 750 ° C, while a sample from batch No. 6 with a glassy frit with particles of an average size of 25 μm shows poor adhesion strength, such as 5 kg / cm 2 at 250 ° C and too little adhesive strength to evaluate at 750 ° C.
Примеры композиций по изобретению со стеклоообразными фриттами с частицами среднего размера 20 мкм или менее превосходят композицию примера для сравнения, в которой средний размер частиц составляет 25 мкм.Examples of glassy frit compositions of the invention with particles of an average size of 20 microns or less are superior to the composition of the comparative example in which the average particle size is 25 microns.
Пример 2Example 2
Получают водные суспензии, содержащие, каждая, 20 мас.% (в пересчете на содержание твердых веществ от общей массы 100%) смолы, представляющей смесь акриловая смола:эпоксидная смола:фенольная смола = 11:3:4 (мас.%), смешанные со стеклообразной фриттой, содержащей В2O3=25 мас.%, SiO2=65 мас.%, Na2O=10 мас.%, и имеющей коэффициент линейного теплового расширения при температуре от 30°С до 300°С, равный 40×10-7 (°С-1) (пример по изобретению), и такую же суспензию, но смешанную со стеклообразной фриттой, содержащей B2O3=50 мас.%, SiO2=25 мас.%, K2O=25 мас.%, и имеющей коэффициент линейного теплового расширения при температуре от 30°С до 300°С, равный 170×10-7 (°С-1) (пример сравнения). Стеклообразная фритта, используемая в каждом примере, содержит частицы со средним размером 10 мкм. Отношение смола/стеклообразная фритта в растворе, содержащем стеклообразную фритту, в каждом случае доводят до 100%.Aqueous suspensions are obtained, each containing 20 wt.% (Calculated on the solids content of the total mass of 100%) of a resin representing a mixture of acrylic resin: epoxy resin: phenolic resin = 11: 3: 4 (wt.%), Mixed with a glassy frit containing B 2 O 3 = 25 wt.%, SiO 2 = 65 wt.%, Na 2 O = 10 wt.%, and having a coefficient of linear thermal expansion at a temperature from 30 ° C to 300 ° C equal to 40 × 10 -7 (° C -1 ) (example according to the invention), and the same suspension, but mixed with a glassy frit containing B 2 O 3 = 50 wt.%, SiO 2 = 25 wt.%, K 2 O = 25 wt.%, And having a coefficient of l frost thermal expansion at a temperature of from 30 ° C to 300 ° C, equal to 170 × 10 -7 (° C -1 ) (example of comparison). The glassy frit used in each example contains particles with an average size of 10 μm. The resin / glassy frit ratio in the solution containing the glassy frit is adjusted to 100% in each case.
Каждый раствор для покрытия наносят на подвергнутый окончательному отжигу лист нетекстурованной электротехнической стали толщиной 0,5 мм с изоляционным покрытием хромата магния с использованием валков до количества покрытия 8 г/м2 на сторону. Лист сушат при 140°С и охлаждают. Толщина покрытия на сторону составляет 6 мкм. Из каждого образца вырезают образцы для испытаний в форме колец с внутренним диаметром 10,16 см (4 дюйма) и наружным диаметром 12,7 см (5 дюймов). Двадцать пластин собирают в пакет и прессуют при 10 кг/см2, греют при 250°С в течение 4 часов и получают магнитный сердечник со слоями клеящего покрытия. Полученный магнитный сердечник отжигают в отсутствие давления при температуре 750°С в течение 2 часов. Наконец, оценивают потери в сердечнике при 50 Гц и магнитной индукции 1 тесла. Результаты приводятся в табл.5.Each coating solution is applied to a final annealed sheet of 0.5 mm thick non-textured electrical steel with an insulating coating of magnesium chromate using rolls up to a coating amount of 8 g / m 2 per side. The sheet is dried at 140 ° C and cooled. The coating thickness per side is 6 microns. Ring test specimens with an inner diameter of 10.16 cm (4 inches) and an outer diameter of 12.7 cm (5 inches) were cut from each sample. Twenty plates are collected in a bag and pressed at 10 kg / cm 2 , heated at 250 ° C for 4 hours and get a magnetic core with layers of adhesive coating. The obtained magnetic core is annealed in the absence of pressure at a temperature of 750 ° C for 2 hours. Finally, core losses at 50 Hz and 1 Tesla magnetic induction are estimated. The results are given in table 5.
Как видно из табл.5, магнитный сердечник из партии №1 со стеклообразной фриттой с коэффициентом линейного теплового расширения 40×10-7 (°С-1) имеет хороший показатель потерь, равный 3,05 (Вт/кг), в то время как магнитный сердечник из партии №2 со стеклообразной фриттой с коэффициентом линейного теплового расширения, равным 170×10-7 (°С-1), имеет неудовлетворительный показатель потерь, равный 3,27 (Вт/кг), таким образом, показано, что покрытие примера по настоящему изобретению превосходит покрытие примера сравнения.As can be seen from table 5, the magnetic core from batch No. 1 with a glassy frit with a coefficient of linear thermal expansion of 40 × 10 -7 (° C -1 ) has a good loss rate of 3.05 (W / kg), while as a magnetic core from batch No. 2 with a glassy frit with a linear thermal expansion coefficient of 170 × 10 -7 (° C -1 ), it has an unsatisfactory loss rate of 3.27 (W / kg), thus, it is shown that the coating of the example of the present invention is superior to the coating of the comparison example.
Пример 3Example 3
Получают указанные далее четыре типа растворов для покрытия.The following four types of coating solutions are obtained.
Раствор для покрытия АCoating Solution A
В 100 массовых частях воды смешивают 40 массовых частей эмульсии эпоксидной смолы, модифицированной акриловой смолой, содержащей 20 мас.% латентного отвердителя, и 5 массовых частей метилэтилкетона. Смола, полученная нанесением такого раствора для покрытия и сушкой такого покрытия, имеет температуру стеклования 104°С и размягчается при 120°С или более высокой температуре.In 100 parts by weight of water, 40 parts by weight of an emulsion of an epoxy resin modified with an acrylic resin containing 20% by weight of a latent hardener and 5 parts by weight of methyl ethyl ketone are mixed. The resin obtained by applying such a coating solution and drying such a coating has a glass transition temperature of 104 ° C. and softens at 120 ° C. or higher.
Раствор для покрытия ВCoating Solution B
В 100 массовых частях воды смешивают 40 массовых частей эмульсии акриловой смолы, 40 массовых частей эмульсии эпоксидной смолы и 4 массовых части отвердителя эпоксидной смолы на основе аминов. Смола, полученная нанесением такого раствора для покрытия и сушкой такого покрытия, размягчается при 150°С или более высокой температуре.40 parts by weight of an acrylic resin emulsion, 40 parts by weight of an epoxy resin emulsion and 4 parts by weight of an amine-based epoxy resin hardener are mixed in 100 parts by weight of water. The resin obtained by applying such a coating solution and drying such a coating softens at 150 ° C. or higher.
Раствор для покрытия СSolution for coating C
В раствор 178 г метилтриэтоксисилана в 138 г этанола добавляют по каплям водный раствор из 35,3 г воды и 1,04 г 35% соляной кислоты для гидролиза. Гидролизованный раствор концентрируют с использованием роторного испарителя при 58°С до тех пор, пока растворитель более не выпаривается. Масса концентрата составляет 30% от массы раствора до концентрирования. Среднемассовая молекулярная масса такого концентрата составляет 10000. Так как концентрат обнаруживает способность к растяжению, оказалось, что метилтриэтоксисилан полимеризуется в форме линейного полимера. Полученный концентрат отверждается после термообработки при 70°С в течение 15 минут, но размягчается около 180°С. Со 100 массовыми частями такого концентрата смешивают 200 массовых частей этанола.To a solution of 178 g of methyltriethoxysilane in 138 g of ethanol is added dropwise an aqueous solution of 35.3 g of water and 1.04 g of 35% hydrochloric acid for hydrolysis. The hydrolyzed solution is concentrated using a rotary evaporator at 58 ° C until the solvent is no longer evaporated. The mass of the concentrate is 30% of the mass of the solution before concentration. The mass-average molecular weight of such a concentrate is 10,000. Since the concentrate exhibits tensile properties, it turned out that methyltriethoxysilane is polymerized in the form of a linear polymer. The resulting concentrate cures after heat treatment at 70 ° C for 15 minutes, but softens around 180 ° C. 200 parts by weight of ethanol are mixed with 100 parts by weight of such a concentrate.
Раствор для покрытия DCoating Solution D
Метилтриэтоксисилан в количестве 178 г и 152 г тетраметоксисилана диспергируют в 270,3 г 2-этоксиэтанола. Используя в качестве катализатора уксусную кислоту в количестве 4,8 г и добавляя 36 г воды для гидролиза, получают раствор для покрытия. Такой полисилоксан после нагревания не размягчается.178 g of methyltriethoxysilane and 152 g of tetramethoxysilane are dispersed in 270.3 g of 2-ethoxyethanol. Using 4.8 g of acetic acid as a catalyst and adding 36 g of water for hydrolysis, a coating solution is obtained. Such polysiloxane does not soften after heating.
В табл.6 в средних строках, относящихся к растворам для покрытий, температуры, указанные в скобках после составов стекол, являются температурами размягчения стекол. Все стекла, перечисленные в табл.6, представляют собой порошки с частицами среднего размера 2 мкм. Образцы в примерах и примерах сравнения представляют собой листы нетекстурованной электротехнической стали с покрытиями, нанесенными из растворов на обе стороны с помощью валков и высушенными в сушильной установке при 70°С в течение 15 минут. Количество покрытия составляет 7 г/м2. В каждом случае поверхность покрытия после сушки не является липкой.In Table 6, in the middle lines relating to coating solutions, the temperatures indicated in parentheses after the glass compositions are the softening temperatures of the glasses. All glasses listed in table 6 are powders with particles of an average size of 2 microns. The samples in the examples and comparison examples are sheets of non-textured electrical steel with coatings deposited from solutions on both sides using rolls and dried in a drying unit at 70 ° C for 15 minutes. The amount of coating is 7 g / m 2 . In each case, the surface of the coating after drying is not sticky.
Используют два образца для испытаний шириной 3 см и длиной 10 см. Образцы для испытаний частично накладывают друг на друга так, чтобы получить площадь контакта 6 см2, затем образцы подвергают горячему прессованию. Перед горячим прессованием другие части покрытия, которые не связываются, соскребают. Два образца для испытаний соединяют горячим прессованием при 200°С в течение 1 минуты и давлении 10 МПа. Отжиг для снятия напряжений осуществляют в атмосфере азота при 750°С в течение 2 часов. Адгезионную прочность до и после отжига для снятия напряжений оценивают с использованием показателя предела прочности на сдвиг при растяжении при приложении силы к связанным поверхностям в горизонтальном направлении.Two test specimens are used, 3 cm wide and 10 cm long. The test specimens are partially superimposed so as to obtain a contact area of 6 cm 2 , then the samples are hot pressed. Before hot pressing, other parts of the coating that do not bind are scraped off. Two test specimens are connected by hot pressing at 200 ° C for 1 minute and a pressure of 10 MPa. Annealing to relieve stress is carried out in a nitrogen atmosphere at 750 ° C for 2 hours. The adhesive strength before and after annealing to relieve stresses is evaluated using an indicator of tensile shear strength when a force is applied to bonded surfaces in the horizontal direction.
Пример сравнения 1 включает стекло с температурой размягчения более высокой, чем температура отжига для снятия напряжений, не показывающее адгезии после отжига. Пример сравнения 2 представляет собой случай, когда смола не размягчается из-за нагревания, не показывая адгезии при горячем прессовании. Пример сравнения 3 не включает легкоплавкое стекло, что приводит к отсутствию адгезии после отжига для снятия напряжений.Comparison example 1 includes glass with a softening temperature higher than the annealing temperature for stress relieving, not showing adhesion after annealing. Comparison example 2 is a case where the resin does not soften due to heating without showing adhesion during hot pressing. Comparative Example 3 does not include fusible glass, which leads to a lack of adhesion after annealing to relieve stresses.
Bi2O3 (560°С)B 2 O 3 -ZnO- Glass Powder
Bi 2 O 3 (560 ° C)
Пример 4Example 4
Получают указанные далее четыре типа растворов для покрытия.The following four types of coating solutions are obtained.
Раствор для покрытия АCoating Solution A
В 100 массовых частях воды смешивают 40 массовых частей эмульсии эпоксидной смолы, модифицированной акриловой смолой, содержащей 20 мас.% латентного отвердителя, и 5 массовых частей метилэтилкетона. Смола, полученная нанесением такого раствора для покрытия и сушкой такого покрытия, имеет температуру стеклования 104°С и размягчается при 120°С или более высокой температуре.In 100 parts by weight of water, 40 parts by weight of an emulsion of an epoxy resin modified with an acrylic resin containing 20% by weight of a latent hardener and 5 parts by weight of methyl ethyl ketone are mixed. The resin obtained by applying such a coating solution and drying such a coating has a glass transition temperature of 104 ° C. and softens at 120 ° C. or higher.
Раствор для покрытия ВCoating Solution B
Смешивают воду в количестве 100 массовых частей, 40 массовых частей эмульсии акриловой смолы, 40 массовых частей эмульсии эпоксидной смолы и 4 массовые части отвердителя эпоксидной смолы на основе аминов. Смола, полученная нанесением такого раствора для покрытия и сушкой такого покрытия, размягчается при 150°С или более высокой температуре.Water is mixed in an amount of 100 parts by weight, 40 parts by weight of an acrylic resin emulsion, 40 parts by weight of an epoxy resin emulsion and 4 parts by weight of an amine-based epoxy hardener. The resin obtained by applying such a coating solution and drying such a coating softens at 150 ° C. or higher.
Раствор для покрытия СCoating Solution C
К раствору 178 г метилтриэтоксисилана в 138 г этанола добавляют для гидролиза по каплям водный раствор, содержащий 35,3 г воды и 1,04 г 35% соляной кислоты. Гидролизованный раствор концентрируют с использованием роторного испарителя при 58°С до тех пор, пока растворитель более не выпаривается. Масса концентрата составляет 30% от массы раствора до концентрирования. Полученный концентрат имеет среднемассовую молекулярную массу 10000. Полученный концентрат обнаруживает способность к растяжению, так что оказалось, что метилтриэтоксисилан полимеризуется в форме линейного полимера. Полученный концентрат отверждается после термообработки при 70°С в течение 15 минут, но размягчается около 180°С. Со 100 массовыми частями такого концентрата смешивают 200 массовых частей этанола.An aqueous solution containing 35.3 g of water and 1.04 g of 35% hydrochloric acid is added dropwise to a solution of 178 g of methyltriethoxysilane in 138 g of ethanol. The hydrolyzed solution is concentrated using a rotary evaporator at 58 ° C until the solvent is no longer evaporated. The mass of the concentrate is 30% of the mass of the solution before concentration. The resulting concentrate has a weight average molecular weight of 10,000. The resulting concentrate exhibits tensile properties, so it turns out that methyltriethoxysilane is polymerized in the form of a linear polymer. The resulting concentrate cures after heat treatment at 70 ° C for 15 minutes, but softens around 180 ° C. 200 parts by weight of ethanol are mixed with 100 parts by weight of such a concentrate.
В примерах растворы для покрытий А-С разбавляют водой, затем добавляют растворимое стекло различных типов и получают растворы для покрытия. В примерах и примерах сравнения на листы нетекстурованной электротехнической стали толщиной 0,5 мм наносят покрытие на обе стороны из соответствующих растворов для покрытия с использованием валков и сушат в сушильной установке при 70°С в течение 15 минут. Количество покрытия составляет 10 г/м2. В каждом случае поверхность покрытия после сушки не является липкой.In the examples, coating solutions AC are diluted with water, then various types of soluble glass are added and coating solutions are prepared. In the examples and comparison examples, non-textured electrical steel sheets with a thickness of 0.5 mm are coated on both sides of the respective coating solutions using rolls and dried in a drying unit at 70 ° C. for 15 minutes. The amount of coating is 10 g / m 2 . In each case, the surface of the coating after drying is not sticky.
Используют два образца для испытаний шириной 3 см и длиной 10 см. Образцы для испытаний частично накладывают друг на друга так, чтобы получить площадь контакта 6 см2, затем образцы подвергают горячему прессованию. Перед горячим прессованием другие части покрытия, которые не связываются, соскребают. Два образца для испытаний соединяют горячим прессованием при 200°С в течение 1 минуты и давлении 10 МПа. Отжиг для снятия напряжений осуществляют в атмосфере азота при 750°С в течение 2 часов. Адгезионную прочность до и после отжига для снятия напряжений оценивают по величине предела прочности на сдвиг при растяжении, т.е. при приложении силы к связанным поверхностям в горизонтальном направлении (табл.7).Two test specimens are used, 3 cm wide and 10 cm long. The test specimens are partially superimposed so as to obtain a contact area of 6 cm 2 , then the samples are hot pressed. Before hot pressing, other parts of the coating that do not bind are scraped off. Two test specimens are connected by hot pressing at 200 ° C for 1 minute and a pressure of 10 MPa. Annealing to relieve stress is carried out in a nitrogen atmosphere at 750 ° C for 2 hours. The adhesive strength before and after annealing to relieve stresses is estimated by the value of the tensile shear strength, i.e. when a force is applied to bonded surfaces in the horizontal direction (Table 7).
отнош.])Sodium silicate No. 1 (SiO 2 / Na 2 O = 2.1 [mol.
rel.])
Пример 5Example 5
Получают раствор для покрытия D, описанный в примере 3. Со 100 массовыми частями раствора для покрытия D смешивают 10 массовых частей сферических частиц 28 полиэфира, имеющих средний размер 4 мкм и температуру размягчения 200°С, и диспергируют их в растворе. Полученную смесь наносят с использованием валков на лист неткстурованной электротехнической стали с поверхностным слоем, полученным с помощью раствора смеси неорганического-органического компонентов, затем сушат в сушильной установке при температуре до 100°С. Количество покрытия составляет 10 г/см2. Используют два образца для испытаний шириной 3 см и длиной 10 см. Образцы для испытаний частично накладывают друг на друга так, чтобы получить площадь контакта 6 см2, затем образцы подвергают горячему прессованию. Перед горячим прессованием другие части покрытия, которые не связываются, соскребают. Два образца для испытаний соединяют горячим прессованием при 230°С в течение 1 минуты и давлении 10 МПа. Отжиг для снятия напряжений осуществляют в атмосфере азота при 750°С в течение 2 часов. Адгезионную прочность до и после отжига для снятия напряжений оценивают по величине предела прочности на сдвиг при растяжении, т.е. при приложении силы к связанным поверхностям в горизонтальном направлении. Адгезионная прочность до и после отжига для снятия напряжений составляет 1,0 МПа и 2,1 МПа.Get the solution for coating D, described in example 3. With 100 mass parts of the solution for coating D, 10 mass parts of spherical particles of 28 polyester having an average size of 4 μm and a softening temperature of 200 ° C are mixed and dispersed in the solution. The resulting mixture is applied using rolls on a sheet of non-bonded electrical steel with a surface layer obtained using a solution of a mixture of inorganic-organic components, then dried in a drying unit at a temperature of up to 100 ° C. The amount of coating is 10 g / cm 2 . Two test specimens are used, 3 cm wide and 10 cm long. The test specimens are partially superimposed so as to obtain a contact area of 6 cm 2 , then the samples are hot pressed. Before hot pressing, other parts of the coating that do not bind are scraped off. Two test specimens are connected by hot pressing at 230 ° C for 1 minute and a pressure of 10 MPa. Annealing to relieve stress is carried out in a nitrogen atmosphere at 750 ° C for 2 hours. The adhesive strength before and after annealing to relieve stresses is estimated by the value of the tensile shear strength, i.e. when a force is applied to bonded surfaces in the horizontal direction. The adhesive strength before and after annealing for stress relieving is 1.0 MPa and 2.1 MPa.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Согласно настоящему изобретению возможно получить электротехническую листовую сталь с термостойким клеящим изоляционным покрытием, способным проявлять адгезию при использовании прессования и нагрева после штамповки или резки, так что можно собрать магнитный сердечник с последующим сохранением в нем адгезии даже после отжига для снятия напряжений. Магнитный сердечник можно собрать из пластин без сварки и взаимосцепления, избегая ухудшения показателя потерь в сердечнике из-за сварки или взаимосцепления, и адгезионная способность изоляционного слоя сохраняется даже после отжига для снятия напряжений, так что можно получить магнитный сердечник с превосходными электротехническими свойствами.According to the present invention, it is possible to obtain an electrotechnical sheet steel with a heat-resistant adhesive insulating coating capable of exhibiting adhesion by pressing and heating after stamping or cutting, so that a magnetic core can be assembled and subsequently retained in it even after annealing to relieve stresses. The magnetic core can be assembled from the plates without welding and interlocking, avoiding the deterioration in core loss due to welding or interlocking, and the adhesive ability of the insulating layer is maintained even after annealing to relieve stresses, so that a magnetic core with excellent electrical properties can be obtained.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004302920 | 2004-10-18 | ||
| JP2004-302920 | 2004-10-18 | ||
| JP2004308069 | 2004-10-22 | ||
| JP2004-308069 | 2004-10-22 | ||
| JP2004-308015 | 2004-10-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007118498A RU2007118498A (en) | 2008-11-27 |
| RU2357994C2 true RU2357994C2 (en) | 2009-06-10 |
Family
ID=41024907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007118498/04A RU2357994C2 (en) | 2004-10-18 | 2005-10-13 | Thermally-resistant adhesive insulation coating, electrical steel sheet coating specified has been applied onto, magnetic core containing above type electrical steel sheet and its fabrication mode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2357994C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2534461C2 (en) * | 2010-07-22 | 2014-11-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Sheet of magnetic steel with semi-organic insulation coating |
| RU2580778C2 (en) * | 2010-10-07 | 2016-04-10 | Тиссенкрупп Илектрикел Стил Гмбх | Method of making flat article from electric steel and flat article made from electric steel |
| RU2796419C1 (en) * | 2020-06-17 | 2023-05-23 | Ниппон Стил Корпорейшн | Electrical steel sheet coating composition, electrical steel sheet, laminated core and rotating electric machine |
| US12005487B2 (en) | 2020-06-17 | 2024-06-11 | Nippon Steel Corporation | Method of manufacturing laminated core |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1733501A1 (en) * | 1990-04-11 | 1992-05-15 | Буйский Химический Завод | Method of electric insulating coating |
| RU98104617A (en) * | 1998-02-27 | 1999-12-10 | А.Д. Калина | POLYMERSILICATE CONSTRUCTION GLUE |
| EP0555867B1 (en) * | 1992-02-13 | 2000-12-06 | Nippon Steel Corporation | Oriented electrical steel sheet having low core loss and method of manufacturing same |
| RU2181133C2 (en) * | 2000-06-28 | 2002-04-10 | Абдуллаев Казимагамед Кадиевич | Universal gluing mastic (variants) |
-
2005
- 2005-10-13 RU RU2007118498/04A patent/RU2357994C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1733501A1 (en) * | 1990-04-11 | 1992-05-15 | Буйский Химический Завод | Method of electric insulating coating |
| EP0555867B1 (en) * | 1992-02-13 | 2000-12-06 | Nippon Steel Corporation | Oriented electrical steel sheet having low core loss and method of manufacturing same |
| RU98104617A (en) * | 1998-02-27 | 1999-12-10 | А.Д. Калина | POLYMERSILICATE CONSTRUCTION GLUE |
| RU2181133C2 (en) * | 2000-06-28 | 2002-04-10 | Абдуллаев Казимагамед Кадиевич | Universal gluing mastic (variants) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2534461C2 (en) * | 2010-07-22 | 2014-11-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Sheet of magnetic steel with semi-organic insulation coating |
| RU2580778C2 (en) * | 2010-10-07 | 2016-04-10 | Тиссенкрупп Илектрикел Стил Гмбх | Method of making flat article from electric steel and flat article made from electric steel |
| RU2796419C1 (en) * | 2020-06-17 | 2023-05-23 | Ниппон Стил Корпорейшн | Electrical steel sheet coating composition, electrical steel sheet, laminated core and rotating electric machine |
| RU2810060C1 (en) * | 2020-06-17 | 2023-12-21 | Ниппон Стил Корпорейшн | Electrical steel sheet coating composition, electrical steel sheet, laminated core and rotating electric machine |
| RU2812241C1 (en) * | 2020-06-17 | 2024-01-25 | Ниппон Стил Корпорейшн | Method for manufacturing layered core |
| RU2814180C1 (en) * | 2020-06-17 | 2024-02-26 | Ниппон Стил Корпорейшн | Coating composition for electrical steel sheet, electrical steel sheet with adhesive-coated surface and laminated core |
| US12005487B2 (en) | 2020-06-17 | 2024-06-11 | Nippon Steel Corporation | Method of manufacturing laminated core |
| RU2833799C1 (en) * | 2020-06-17 | 2025-01-28 | Ниппон Стил Корпорейшн | Electrical steel sheet, laminated core and rotating electrical machine |
| RU2847311C2 (en) * | 2022-04-06 | 2025-10-03 | Ниппон Стил Корпорейшн | Shihted core |
| RU2847308C2 (en) * | 2022-04-06 | 2025-10-03 | Ниппон Стил Корпорейшн | Shihted core |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007118498A (en) | 2008-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5494602B2 (en) | Heat-resistant adhesive insulation coating | |
| CA2253824C (en) | Siloxane-modified adhesive/adherend systems | |
| CN111527169B (en) | Adhesive coating composition for electrical steel sheet, electrical steel sheet laminate, and method for manufacturing electrical steel sheet product | |
| RU2357994C2 (en) | Thermally-resistant adhesive insulation coating, electrical steel sheet coating specified has been applied onto, magnetic core containing above type electrical steel sheet and its fabrication mode | |
| JP2008511470A (en) | Protective coating and method for producing the same | |
| KR20240095304A (en) | Eco-friendly insulating coating agent for silicon steel with mild adhesiveness, silicon steel plate, and method for manufacturing the same | |
| KR102382698B1 (en) | Adhesive coating composition for electrical steel sheet, electrical steel sheet laminate, and method for manufacturing the electrical steel sheet product | |
| CN117025093B (en) | Heat-proof heat-insulating material, preparation method and application thereof | |
| JP4885164B2 (en) | Magnetic steel sheet with heat-resistant adhesive insulation coating for laminated thermocompression bonding | |
| KR102382699B1 (en) | Adhesive coating composition for electrical steel sheet, electrical steel sheet laminate, and method for manufacturing the electrical steel sheet product | |
| JP3796295B2 (en) | Adhesive particles and method for producing the same | |
| KR102236968B1 (en) | Alkali silicate adhesive composition and method of curing using the same | |
| JP2024503243A (en) | Electromagnetic steel sheets for self-bonding and laminates containing the same | |
| KR102091123B1 (en) | Electrical steel sheet product, and method for manufacturing the electrical steel sheet product | |
| JPS62250021A (en) | Urethane prepolymer | |
| KR102597511B1 (en) | Laminated core and manufacturing method thereof | |
| CN113683963A (en) | Formula, preparation method and stacking and splicing method of transparent material and adhesive thereof | |
| CN116761715A (en) | Laminated body of electrical steel sheet | |
| JPWO2005100278A1 (en) | Multi-layer glass and method for producing the same | |
| JP2025501517A (en) | Adhesive coating composition for electrical steel sheets, electrical steel sheet laminate and method for producing same | |
| JPS58155955A (en) | Manufacture of laminate | |
| CS215168B1 (en) | Laminated isolations of the solid base particularly steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140804 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |