[发明专利]电流复合扩散法连续制备高硅硅钢薄带的方法及装置

权利要求书

1.一种电流复合扩散法连续制备高硅硅钢薄带的方法，其特征在于：按照所需硅含量分别称取铁粉和硅粉，将其混合均匀，通过粉末轧制法制备低硅钢薄带，采用复合电沉积法、CVD法或PVD法，在所制低硅钢薄带的表面至少一面上涂覆高硅镀层，制备出待热处理的高硅钢基带，高硅钢基带的整个成分扩散过程都在真空热处理炉中的真空或者非氧化气氛保护下进行，将所述高硅钢基带放入真空热处理炉中进行高温热处理，并通过外部电源对所述高硅钢基带施加一定电流强度的直流电流或交流电流，然后使高硅钢基带处于设定的温度条件下进行设定时间的热处理扩散，促使高硅钢基带中的硅原子均匀扩散至基体低硅钢中，扩散均匀之后的硅钢薄带再经绝缘涂层处理后，即获得成品的具有所需硅含量的高硅硅钢薄带，其中当对所述高硅钢基带施加直流电流时，直流电流强度为0～10⁸A/m²，当对所述高硅钢基带施加交流电流时，交流电流的频率范围为10～10000Hz，交流电流的强度为0～10⁸A/m²；对所述高硅钢基带进行高温热处理的保温温度为600-1300℃，保温时间为0.5-100h，升温速率为0.1-300℃/min，降温速率为0.1-300℃/min。

2.根据权利要求1所述的电流复合扩散法连续制备高硅硅钢薄带的方法，其特征在于：对所述高硅钢基带进行高温热处理采用连续处理方式，采用卷取机卷绕牵引所述高硅钢基带，使所述高硅钢基带连续经过真空热处理炉，所述卷取机通过控制仪器按照卷取机所需的转速和保温时间进行自动控制，采用连续转动使所述高硅钢基带连续通过真空热处理炉的炉膛，或采用间歇式停留使所述高硅钢基带中的硅原子扩散完全后再转动，控制所述卷取机的转速为0.0001r/min-100r/min。

3.根据权利要求1所述的电流复合扩散法连续制备高硅硅钢薄带的方法，其特征在于：所制得的高硅钢基带厚度可控，硅含量可控，高硅钢基带的厚度为0.1mm-2mm，高硅钢基带中的硅含量为1wt.％-10wt.％。

4.根据权利要求3所述的电流复合扩散法连续制备高硅硅钢薄带的方法，其特征在于：当采用复合电沉积法制备具有高硅镀层的低硅钢薄带时，在无磁场或磁场下，采用铁-硅铁合金颗粒在低硅钢薄带的表面至少一面上镀覆成高硅镀层，制备附着高硅镀层的低硅钢薄带作为高硅钢基带，使用的铁-硅铁合金颗粒的硅含量为20wt.％～99wt.％；采用铁-硅铁合金颗粒是如下任意一种：第一种：微米尺度粉末；第二种：纳米尺度粉末；第三种：微米尺度粉末和纳米尺度粉末的混合粉末；高硅镀层的厚度在10μm-200μm，制得附着高硅镀层的低硅钢薄带的总体厚度在0.1mm-1mm。

5.根据权利要求1所述的电流复合扩散法连续制备高硅硅钢薄带的方法，其特征在于：真空热处理炉中的非氧化气氛是惰性气体和还原性气体中的一种气体气氛或不同气体的混合气体气氛，采用的惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种气体或不同气体的混合气体，采用的还原性气体是氢气、甲烷和一氧化碳中的一种气体或不同气体的混合气体。