ओरिएंटेड सिलिकॉन स्टील पर सरफेस इंसुलेटिंग कोटिंग की विकास स्थिति

जीएनईई स्टील सीआरजीओ इलेक्ट्रिकल स्टील

कोटिंग की तैयारी सिलिकॉन स्टील के उत्पादन में अंतिम प्रक्रिया है। सतह कोटिंग के प्रकार, प्रक्रिया और गुणवत्ता का विद्युत स्टील के इन्सुलेशन, आसंजन, छिद्रण और संक्षारण प्रतिरोध पर बहुत प्रभाव पड़ेगा, जो प्रभावित करेगाविद्युत इस्पात. विशिष्ट कुल हानि और अन्य चुंबकीय गुण पूरे ट्रांसफार्मर के सुरक्षित संचालन की कुंजी भी हैं। उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ इन्सुलेटिंग कोटिंग सामग्री विकसित करने की तत्काल आवश्यकता है, जिसमें न केवल अच्छा विद्युत इन्सुलेशन, कोटिंग आसंजन, और अपेक्षाकृत अच्छी छिद्रण और कतरनी प्रक्रिया, वेल्डेबिलिटी, संक्षारण प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध हो, जो 700-800 डिग्री तक अनुकूलित हो सके। उच्च तापमान एनीलिंग, एक ही समय में उच्च स्टैकिंग गुणांक, समान सतह का रंग और अन्य प्रदर्शन विशेषताएं हैं। घरेलू और विदेशी उन्मुख सिलिकॉन स्टील उत्पादों के प्रदर्शन को और बेहतर बनाने के लिए कोटिंग प्रक्रिया पर लगातार शोध और सुधार कर रहे हैं।

1. विदेशों में उन्मुख सिलिकॉन स्टील कोटिंग्स का अनुसंधान अवलोकन

घरेलू और विदेशी अनुसंधान में उपयोग किए जाने वाले उन्मुख सिलिकॉन स्टील की सतह इन्सुलेशन कोटिंग्स में मुख्य रूप से कार्बनिक कोटिंग्स, अर्ध-अकार्बनिक कोटिंग्स और अकार्बनिक कोटिंग्स शामिल हैं। ऑर्गेनिक कोटिंग्स चीन में अपेक्षाकृत पारंपरिक इन्सुलेट कोटिंग्स हैं। वे मुख्य रूप से ऐक्रेलिक रेजिन, विनाइल एसीटेट रेजिन, संशोधित एल्केड रेजिन और एपॉक्सी रेजिन जैसे कार्बनिक रेजिन हैं, और आमतौर पर बड़े मोटर्स के लिए उच्च ग्रेड सिलिकॉन स्टील के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं। कार्बनिक कोटिंग में अच्छी फिल्म बनाने के गुण, अच्छा इन्सुलेशन और प्रभाव प्रतिरोध, उच्च कतरनी छिद्रण और इंटरलेयर प्रतिरोध होता है, लेकिन पेंट फिल्म में कम कठोरता, बड़ी गर्मी संकोचन विरूपण, खराब गर्मी प्रतिरोध और वेल्डेबिलिटी होती है, और गर्मी बाद में आसानी से रेंगती है। हालाँकि, कुछ विशेष अवसरों पर, इन्सुलेटिंग कोटिंग के रूप में उपयोग करने से पहले कोटिंग को 600 डिग्री पर हीट-ट्रीट करने की आवश्यकता होती है। कार्बनिक कोटिंग में अधिकांश रेज़िन 600 डिग्री पर विघटित और अस्थिर हो गया है, जिससे इसकी इन्सुलेशन क्षमता खो गई है, और हानिकारक गैसें अस्थिर हो गई हैं, जिससे पर्यावरण प्रदूषण हो रहा है। इसलिए, तनाव-मुक्ति एनीलिंग उपचार नहीं किया जा सकता है। वर्तमान में, कार्बनिक कोटिंग्स को धीरे-धीरे समाप्त कर दिया गया है।

लोहे के नुकसान पर बड़े माध्यमिक अनाज के प्रतिकूल प्रभावों को सुधारने के लिए, निप्पॉन स्टील ने फॉस्फेट समाधान के साथ मिश्रित अल्ट्राफाइन कोलाइडल SiO2 की एक तनाव कोटिंग का प्रस्ताव दिया। तनाव कोटिंग स्टील प्लेट की सतह पर आइसोट्रोपिक तन्य तनाव पैदा करती है, जिससे लोहे का नुकसान पी और मैग्नेटोस्ट्रिक्शन लगभग कम हो जाता है, और साथ ही, यह सिलिकॉन स्टील पर बाहरी तनाव के प्रतिकूल प्रभावों को दूर कर सकता है। कावासाकी कोलाइडल Si02 और Cr03 के साथ मुख्य तनाव कोटिंग के रूप में मैग्नीशियम फॉस्फेट (Mg(H2PO4)2) का उपयोग करता है, जो कोटिंग की नमी प्रतिरोध में सुधार करता है और उपस्थिति में भी सुधार करता है। हालाँकि, क्रोमियम यौगिक में हेक्सावलेंट सीआर होता है, पेंट पर्यावरण को प्रदूषित करता है, और अपशिष्ट तरल उपचार परेशानी भरा होता है। निप्पॉन स्टील ने 1 μm या 2-3 μm प्लस बोरेट और एसीटेट के औसत कण आकार के साथ ठोस समाधान मिश्रित धातु हाइड्रॉक्साइड का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया है। , सिलिकेट, आदि, अच्छा आसंजन, संक्षारण प्रतिरोध और सिंटरिंग प्रतिरोध, लेकिन नमी प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध आदर्श नहीं हैं। कोलाइडल ऑक्साइड के बारीक कणों को जोड़ने से मुक्त फॉस्फोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके अधिक स्थिर फॉस्फोरिक एसिड यौगिक बन सकता है, जिससे नमी प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध में सुधार होता है और बेहतर चिकनाई होती है। कण कोलाइडल ऑक्साइड को एकत्र होने से रोकने के लिए, कार्बनिक अम्ल नमक मिलाया जाता है, लेकिन कोटिंग समाधान स्थिर नहीं होता है। कोलाइडल ऑक्साइड की संरचना को समायोजित करने और फॉस्फेट समाधान को अधिक स्थिर बनाने के लिए लगभग 10 एनएम के अल्ट्राफाइन कणों जैसे Fe (OH) 2 जैसे अकार्बनिक यौगिकों को जोड़ें। .

अर्ध-अकार्बनिक कोटिंग एक इन्सुलेटिंग कोटिंग है जो अकार्बनिक फॉस्फेट और क्रोमेट समाधान और लेटेक्स राल समाधान को मिलाकर बनाई जाती है। लेटेक्स रेज़िन में 2-50 माइक्रोमीटर के कण आकार वाले कार्बनिक रेज़िन कण जोड़ें, फिर अकार्बनिक घोल के साथ मिलाएं और उन्हें बेकिंग के लिए सिलिकॉन स्टील की सतह पर कोट करें। पारंपरिक अर्ध-अकार्बनिक कोटिंग का अकार्बनिक घटक क्रोमेट है, जिसमें अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है। कार्बनिक राल पाउडर आमतौर पर एक या कई प्रकार के पॉलीथीन, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीफथैलेमाइड, बेंजोडायमिनो ट्राईसेटिन, पॉलीप्रोपाइलीन राल या कॉपोलीमर या पॉलीस्टाइनिन का मिश्रण होता है, जिनमें से पॉलीस्टाइनिन ब्रेस्ड कॉपोलीमर में सबसे अच्छी चिपकने वाली ताकत होती है।

टेंशन कोटिंग पहली बार 1973 में निप्पॉन स्टील द्वारा प्रस्तावित की गई थी, इसका मुख्य घटक फॉस्फेट कोटिंग समाधान के साथ मिश्रित अल्ट्राफाइन कोलाइडल SiO2 (सिलिका सोल) है। कोटिंग द्वारा उत्पन्न तन्य तनाव चुंबकीय डोमेन को परिष्कृत कर सकता है और लोहे के नुकसान और मैग्नेटोस्ट्रिक्शन को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है। प्रासंगिक अध्ययनों से पता चला है कि कोटिंग फॉर्मूला को समायोजित करके और उचित सुखाने और सिंटरिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके, लौह हानि P1.7 को 0.1 W/kg तक कम किया जा सकता है।

ओरिएंटेड सिलिकॉन स्टील के लोहे के नुकसान को कम करने के लिए, सबसे प्रभावी तरीकों में से एक नई कोटिंग तकनीक विकसित करना है। शोध के नतीजे बताते हैं कि मैग्नीशियम ऑक्साइड कोटिंग का ओरिएंटेड सिलिकॉन स्टील के चुंबकीय गुणों और सतह गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, जापान ने आयरन के नुकसान को कम करने के लिए लेजर प्रसंस्करण का उपयोग करके और इंसुलेटिंग फिल्म कोटिंग तरल में अकार्बनिक एसिड के प्रकार को बदलकर, फोर्सटेराइट फिल्म के बजाय सिरेमिक इंसुलेटिंग फिल्म बनाने के लिए फिल्म को कोट करने के लिए रासायनिक वाष्प जमाव को अपनाया है। नतीजे बताते हैं कि इंसुलेटिंग फिल्म कोटिंग समाधान की संरचना में सुधार करके, चिपचिपाहट स्थिरता और फिल्म तनाव को बढ़ाकर, उच्च चुंबकीय प्रेरण और कम लौह हानि के साथ उन्मुख सिलिकॉन स्टील शीट प्राप्त की जा सकती है।

वर्तमान में, विदेशी देशों ने पर्यावरण संरक्षण कोटिंग्स पर नई प्रौद्योगिकी अनुसंधान के क्षेत्र में कुछ शोध प्रगति की है, लेकिन इन्सुलेट कोटिंग्स के समग्र प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के मामले में संतोषजनक परिणाम प्राप्त नहीं हुए हैं।

2. अनुसंधान की स्थितिउन्मुख सिलिकॉन स्टीलमेरे देश में सतह कोटिंग

1940 के दशक में हॉट-रोल्ड सिलिकॉन स्टील में सतह पर इंसुलेटिंग पेंट कोटिंग की विधि का उपयोग किया जाता था। 1980 के दशक में, मेरे देश ने अभी भी इस पद्धति का उपयोग जारी रखा, यहाँ तक कि कोटिंग भी कीकोल्ड-रोल्ड सिलिकॉन स्टीलइंसुलेटिंग पेंट के साथ ग्लास कोटिंग के साथ। हमारे देश के शुरुआती दिनों में मुख्य रूप से शुद्ध जैविक कोटिंग्स का अध्ययन किया जाता था। कम कठोरता और खराब गर्मी प्रतिरोध की कमियों को देखते हुए, घरेलू सिलिकॉन स्टील कंपनियां वर्तमान में कम उपयोग करती हैं।

बाद में, संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान और अन्य कंपनियों ने बेहतर इन्सुलेशन गुणों के साथ फॉस्फेट सतह कोटिंग्स को क्रमिक रूप से विकसित किया है। हालाँकि, कोटिंग के संक्षारण प्रतिरोध और इंटरलेयर प्रतिरोध में सुधार के लिए क्रोमेट को आम तौर पर पिछले कोटिंग्स में जोड़ा जाता है। लंबे समय से, हेक्सावलेंट क्रोमियम युक्त लगभग सभी इंसुलेटिंग कोटिंग सामग्री का उपयोग चीन में कोल्ड-रोल्ड सिलिकॉन स्टील के उत्पादन में किया जाता रहा है। इंसुलेटिंग कोटिंग्स के पर्यावरण संरक्षण के लिए कोई स्पष्ट मानक नहीं है। जल-आधारित क्रोमियम-मुक्त सिलिकॉन स्टील कोटिंग्स आमतौर पर मुख्य विलायक के रूप में पानी का उपयोग करती हैं। यह एक पर्यावरण अनुकूल कोटिंग है, लेकिन इस प्रकार की अकार्बनिक कोटिंग व्यावहारिक अनुप्रयोगों में विभिन्न स्थितियों द्वारा प्रतिबंधित है। वर्तमान में, अर्ध-अकार्बनिक कोटिंग्स अभी भी चीन में मुख्य आधार हैं।

3. सिलिकॉन स्टील की सतह पर इन्सुलेट कोटिंग की विकास दिशा

ओरिएंटेड सिलिकॉन स्टील की कोर हानि, मैग्नेटोस्ट्रिक्शन और सतह की गुणवत्ता सतह इन्सुलेशन कोटिंग से निकटता से संबंधित है। सिलिकॉन स्टील शीट पर कोटिंग द्वारा उत्पन्न तन्य तनाव ट्रांसफार्मर असेंबली में सामग्री द्वारा उत्पन्न संपीड़न तनाव को संतुलित कर सकता है, जिससे ट्रांसफार्मर का शोर कम हो जाता है। कोटिंग के कारण, स्टील शीट मैग्नेटोस्ट्रिक्शन के दौरान तनाव के प्रति कम संवेदनशील होती है, और ट्रांसफार्मर का शोर भी कम हो जाता है। साथ ही, ओरिएंटेड सिलिकॉन स्टील शीट की इंसुलेटिंग कोटिंग में विशिष्ट कुल नुकसान को कम करने का प्रभाव पड़ता है, और लोहे के नुकसान को 9% -14% तक कम किया जा सकता है। उच्च प्रदर्शन वाले सिलिकॉन स्टील सतह इंसुलेटिंग कोटिंग्स के अनुसंधान और अनुप्रयोग का ओरिएंटेड सिलिकॉन स्टील के समग्र प्रदर्शन में सुधार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

कोटिंग्स के उत्पादन और उपयोग और अपशिष्ट तरल पदार्थों के निर्वहन में, हेक्सावलेंट क्रोमियम गंभीर नुकसान पहुंचाएगा। यद्यपि अर्ध-अकार्बनिक कोटिंग्स ने अकार्बनिक कोटिंग्स और कार्बनिक कोटिंग्स की कुछ कमियों में सुधार किया है, और वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उनमें मौजूद कुछ वाष्पशील कार्बनिक सॉल्वैंट्स भी जहरीले होते हैं। अस्थिर कार्बनिक सॉल्वैंट्स को कम करना या समाप्त करना आवश्यक है। उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ अकार्बनिक कोटिंग्स का विकास इन्सुलेटिंग कोटिंग्स का अनुसंधान फोकस है। इसलिए, क्रोमियम मुक्त पर्यावरण के अनुकूल अकार्बनिक उन्मुख सिलिकॉन स्टील इन्सुलेशन कोटिंग उन्मुख सिलिकॉन स्टील इन्सुलेशन कोटिंग की प्रमुख विकास दिशा है।

4। निष्कर्ष

1. सतह इन्सुलेशन कोटिंग लोहे के नुकसान को कम कर सकती है, तनाव के प्रति मैग्नेटोस्ट्रिक्शन की संवेदनशीलता को कमजोर कर सकती है और ट्रांसफार्मर के शोर को कम कर सकती है। यह ओरिएंटेड सिलिकॉन स्टील की उत्पादन प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।

2. घरेलू और विदेशी अनुसंधान में उपयोग की जाने वाली उन्मुख सिलिकॉन स्टील की सतह इन्सुलेटिंग कोटिंग्स में मुख्य रूप से कार्बनिक कोटिंग्स, अर्ध-अकार्बनिक कोटिंग्स और अकार्बनिक कोटिंग्स शामिल हैं। कार्बनिक कोटिंग्स को समाप्त कर दिया गया है, और अकार्बनिक कोटिंग्स धीरे-धीरे अर्ध-अकार्बनिक कोटिंग्स का स्थान ले लेंगी।

3. पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, क्रोमियम मुक्त पर्यावरण के अनुकूल अकार्बनिक कोटिंग्स का अनुसंधान और पूर्णता जिसमें क्रोमियम तत्व नहीं होते हैं और अस्थिर कार्बनिक घटक नहीं होते हैं, सिलिकॉन स्टील सतह इन्सुलेट कोटिंग्स की विकास दिशा है।