[发明专利]具有优秀的电磁屏蔽性能的高强度钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有优秀的电磁屏蔽性能和热浸镀性能的高强度钢板，该钢板适用于要求高耐蚀性的领域，如建筑装修领域。更具体地说，本发明涉及具有优秀的电磁屏蔽性能和热浸镀性能的高强度钢板，该钢板对60Hz的电磁场的屏蔽效应为25dB(屏蔽效率为93％)或更高且其屈服强度为22kg/mm²或更高。

背景技术

很多天然和人造源都产生电磁波形式的电磁能。这些波含有振荡电磁场，这些电磁场对生物系统如细胞、植物、动物或人类有不同的作用。电磁波对人体有害的发现使人们开发各种屏蔽电磁波的方法和材料。对人体有害的波统称为有害波。

近来的研究已经证实，低频率的电磁波对生物系统产生有害作用。具体来说，一系列研究结果显示：输电线周围的电磁场(60Hz)与致癌作用有关系，这已经在全世界引起非常大的反响。

除致癌作用外，人们还发现：当人体长时间暴露于低频波中时，带有磁性能的低频波能在人体中产生感应电流，打破各种离子如Na⁺、K⁺、Cl^-等在细胞膜上的生物平衡，这将导致对人体的激素分泌和免疫细胞产生有害影响。

另外，其它研究显示出磁场对褪黑激素分泌的影响，褪黑激素是负责调节睡眠周期的激素，这说明当人体长时间暴露于磁场中时，可能会受到失眠症的困扰。

为了对付这种有害的电磁波，人们从两方面开发了屏蔽技术：结构和材料。关于建筑方面，美国专利No.6,282,848和日本特许公开专利No.Hei 7-32136中公开了磁场屏蔽室。日本特许公开专利2001-217589中公开了目前用作屏蔽电磁波材料的导电材料如铜。但是，这样的材料只适用于高频(1KHz或更高)电磁波。

通常在常用电源中检测到的60Hz的电磁波由电场和磁场分量构成，这两种场分量都随时间而改变。因此，为了屏蔽近来已证明对健康有负作用的这些低频电磁波，应当一起考虑时变的电场和磁场。但是，目前还没有开发出能有效地屏蔽时变的电磁场的钢板实用技术。

传统上用高导磁率的钢板作为磁屏蔽材料。例如，日本特许公开专利No.Hei.10-208670和No.Hei.10-96067及PCT申请WO97/11204中公开了可用在如电视监视器的彩色显像管中的静磁场屏蔽钢板，这可防止监视器上的色彩调制。使用这些钢板是为了利用其在静磁场如地球磁场下的矫顽力和导磁性，但是不能用于屏蔽时变的磁场和电场。因此，传统钢板与电磁波屏蔽材料有一些不同。

在必要时，要求建筑材料不能透过电磁波。在这一方面，有人建议将使用硅钢的热轧厚钢板用在屏蔽电磁场的建筑中，这公开在日本特许公开专利2001-107201和2001-107202中。但是，这些建筑材料只利用了硅钢在静磁场下的高导磁率，并没有说明其在电场中的情况。另外，因为这样的钢板不是冷轧而是热轧的，因此其机械成型性和可镀性(镀锌层性能)差。

另外，本发明的发明人在韩国专利申请No.1999-52018中公开了一种在低频磁场中具有优秀屏蔽效应的钢材。这种屏蔽效应是由在静磁场下测定的导磁率和导电率得到的理论值，因此不同于实际值，这难以进行实际应用。因此，仍然需要对时变磁场下的屏蔽作用进行评价。

为了满足这一要求，人们开发了根据频率评价钢板的磁屏蔽效应的方法(韩国专利No.2000-799907和No.2000-80886)，并且在目前得到了应用。

一般用下述公式得到钢板的屏蔽效率：

公式1    

公式2    

用下述公式得到钢板的屏蔽效应，以dB为单位表示：

公式3    

公式4    

根据上述公式，屏蔽效率为90％(电磁波衰减至十分之一)的屏蔽材料的屏蔽效应可以表示为20dB。95％(电磁波衰减至二十分之一)的屏蔽效率对应于约26dB的屏蔽效应。

本发明的发明人的韩国专利申请No.2000-81056涉及基于电磁屏蔽冷轧钢板的生物波(biowave)钢板，其上涂有能发射远红外线的粉末。为了改善其对时变磁场的屏蔽效应，即，为了在时变磁场下得到高导磁率，用于屏蔽电磁波的生物波钢板中含有0.02％或更低的碳和0.5-3.5％的Si。

至于碳含量低于0.02％的冷轧钢板，因为它们的强度差而不能用在建筑中。在钢板中，碳含量越低，钢的显微组织的晶粒越粗，这样能够改善磁屏蔽效应，但是会使强度降低。因此，低碳含量的冷轧钢板不适用于要求高强度的领域。