[发明专利]非芳香电工钢板的绝缘覆膜组合物、其制造方法及施用绝缘覆膜组合物的非芳香电工钢板

说明书

技术领域

本发明涉及一种无取向电工钢板，更具体地，涉及形成有绝缘特性优秀的绝缘覆膜组合物的无取向电工钢板。

背景技术

无取向电工钢板作为在轧制板的所有方向上磁性质均匀的钢板，广泛用于电机、发电机的铁芯、电动机、小型变压器等。无取向电工钢板有两种形式，即为了提高冲压加工后的磁特性而实施去应力退火(SRA)的形式及当热处理导致的经费损失大于去应力退火的磁特性效果时省略去应力退火的形式。需要驱动电机、家电、大型电机的部门将这两种形式区分使用。

形成绝缘覆膜作为相当于产品的最终制造工序的过程，除了常规的抑制涡流的特性之外，还需要连续冲压加工性、耐粘合性(sticking)及表面贴紧性等，该连续冲压加工性为当以规定的形状进行冲压加工后层压多个而制成铁芯时抑制模具磨损的性质，该耐粘合性为通过除去钢板的加工应力来恢复磁特性的去应力退火过程之后，铁芯钢板之间不会贴紧的性质。除了这种基本特性之外，还需要涂覆溶液的优秀的涂覆操作性和配料后能够长时间使用的溶液稳定性等。

另一方面，无取向绝缘覆膜的主要目的在于实现所层压的铁板之间的层间绝缘。然而，随着小型电动设备的使用范围的扩大，作为主要的物性，不仅对绝缘性，而且对有助于加工性、焊接性、耐蚀性的覆膜性能也进行评估。最近，钢板表面的品质对使用特性也产生影响，因此，要求电工钢板的优秀的表面品质。

此外，与现政府的低碳政策协调步伐并乘着高效率电机开发的高档化浪潮，无取向电工钢板越走向高档化，就越对电工钢板的表面要求高性能(高绝缘性、高耐热性、高耐蚀性)。

尤其，通过涡流损失(Eddy Current Loss)最小化来能够使电机的性能极大化的无取向电工钢板的层间优秀绝缘性是必不可少的部分。

为确保无取向电工钢板的优秀的绝缘性，增加涂覆厚度是最常见的一种方法。然而，增加涂覆厚度，存在的缺点为无取向电工钢板所要求的焊接性、耐热性、SRA前/后粘合性及占空因素(Stacking Factor)等特性会劣化。

发明内容

本发明是为解决上述问题而作的，其目的在于提供一种无取向电工钢板，尽管将基本组成铝磷酸盐和钴磷酸盐的混合金属磷酸盐、氧化促进剂过硼酸钠(NaBO₃·4H₂O)及环氧树脂类的乳状液树脂与通过化学反应将SiO₂纳米颗粒改性的酸性类有机、无机复合材料混合制成的绝缘涂覆溶液，在无取向电工钢板上涂覆成薄膜厚度，通过涂覆层中的纳米颗粒大小、注入量及纳米颗粒的均匀分布，该无取向电工钢板的去应力退火(SRA)前/后的绝缘特性显著优于已往的薄膜产品。

为了达到上述目的，本发明一实施例的无取向电工钢板的绝缘覆膜的组合物包括：混合金属磷酸盐，由铝磷酸盐(Al(H₃PO₄)_x＝1～3)和钴磷酸盐Co(H₃PO₄)₃构成；和有机、无机复合材料(composite)，由环氧树脂和取代到所述环氧树脂的官能团的二氧化硅(SiO₂)纳米颗粒构成。

所述绝缘覆膜组合物可包括所述混合金属磷酸盐30～70wt％和所述有机、无机复合材料30～70wt％。

所述绝缘覆膜组合物可进一步包括氧化促进剂，所包含的所述氧化促进剂的含量可为0.1～1.0wt％。

所述二氧化硅纳米颗粒的大小可为5～50nm。

所述混合金属磷酸盐中所混有的所述铝磷酸盐和钴磷酸盐的混合比率(铝磷酸盐/钴磷酸盐)可为0.05～0.2。

所述有机、无机复合材料(composite)的固体含量可为30～70wt％，所述固体含量中的二氧化硅(SiO₂)与树脂之比率可为0.3～0.6。

所述氧化促进剂可为过硼酸钠(NaBO₃·4H₂O)。

根据本发明一实施例的无取向电工钢板的绝缘覆膜组合物的制造方法，包括：提供由铝磷酸盐和钴磷酸盐构成的混合金属磷酸盐30～70wt％；提供在环氧树脂的官能团上取代有二氧化硅纳米颗粒的有机、无机复合材料(composite)30～70wt％；及混合所提供的所述混合金属磷酸盐和所述有机、无机复合材料后，进行搅拌。

在所述混合金属磷酸盐及有机、无机复合材料(composite)的混合物中，可进一步包括氧化促进剂0.1～1.0wt％。