[发明专利]一种高硅钢磁性超薄带的连续生产工艺及装置

权利要求书

1.一种高硅钢磁性超薄带的连续生产工艺，其特征是：以导电金属带为基材，在溶解有铁离子和纳米硅粉的水溶液中，以导电金属带为阴极，纯铁为阳极，通过铁离子和纳米硅粉在导电金属带表面的共沉积，以此在导电金属带表面制造出Fe/纳米Si复合材料磁性薄膜(12)；对导电金属带(4)表面制造的Fe/纳米Si复合材料磁性薄膜(12)进行低温去应力热处理后，将Fe/纳米Si复合材料磁性薄膜(12)与导电金属带(4)剥离，制备出Fe/纳米Si复合材料磁性超薄带(14)；将Fe/纳米Si复合材料磁性超薄带(14)进行高温扩散热处理，使硅纳米颗粒中的硅原子部分或者全部扩散进入铁基体中，制备出高硅钢磁性超薄带；所制造高硅钢磁性超薄带的硅含量在4.5-20wt％的范围，高硅钢磁性超薄带的厚度在8-100μm的范围；所制造高硅钢磁性超薄带的结构是硅含量4.5-8wt％的铁硅固溶体，或者是在硅含量4.5-8wt％的铁硅固溶体中均匀弥散分布大量Si纳米颗粒的复合材料磁性超薄带；所制造铁硅固溶体/纳米Si复合材料磁性超薄带具有更高的力学性能。

2.如权利要求1的一种高硅钢磁性超薄带的连续生产工艺，其特征是包括如下流程步骤：

1)配制电解液(2)；

2)用酸液和碱液去除纯铁阳极(3)表面的氧化物和油污；

3)用酸液和碱液去除导电金属带(4)表面的氧化物和油污；

4)启动电解液控温系统(5)；

5)启动传送带系统(10)；

6)启动低温热处理炉(13)；

7)启动高温热处理炉(17)；

8)启动电源(6)，开始在连续传动的导电金属带(4)的表面电化学沉积Fe/纳米Si复合材料薄膜；

9)用清洗液清洗掉电化学沉积的Fe/纳米Si复合材料磁性薄膜表面的残液；

10)对电化学沉积的Fe/纳米Si复合材料磁性薄膜在低温热处理炉(13)中进行低温热处理以消除内应力；

11)将电化学沉积的Fe/纳米Si复合材料磁性薄膜与导电金属带(4)剥离并在卷带轮(16)的外侧卷成卷，制造出Fe/纳米Si复合材料磁性超薄带(14)

12)将成卷的Fe/纳米Si复合材料磁性超薄带从卷带轮(16)上取下，放入高温热处理炉(17)中进行扩散处理，使硅纳米颗粒中的硅原子部分或者全部扩散进入铁基体中，制备出高硅钢磁性超薄带。

3.如权利要求2所述的一种高硅钢磁性超薄带的连续生产工艺，其特征是：

所述电解液组成包括七水合硫酸亚铁40-300g/L，硫酸铵50-200g/L，一水合硫酸锰2-8g/L，软化剂GBTY-1添加量5-20g/L，分散剂GBFS-3添加量0.1-6g/L，纳米硅粉1-100g/L，纳米硅粉的粒径范围为3nm-100nm，用硫酸或者NaOH或者KOH的水溶液将溶液pH值调整为1.8-3.2；制备高硅钢磁性超薄带的硅含量在4.5-20wt％的范围，高硅钢磁性超薄带的厚度在8-100μm的范围。

4.一种实现高硅钢磁性超薄带的连续生产工艺的装置，其特征是：包括电解槽(1)、电解液(2)、纯铁阳极(3)、导电金属带(4)、电解液温控系统(5)、电源(6)、电源导电线/板(7)、导电辊(8)、电解液循环系统(9)、传送带系统(10)、卷带轮(16)、清洗系统(11)、低温热处理炉(13)和高温热处理炉(17)；电解槽(1)通过液流管(9-2)与储液槽(9-3)相连；电解液(2)位于电解槽(1)内；纯铁阳极(3)和导电金属带(4)处于电解液(2)中，纯铁阳极(3)和导电金属带(4)之间相互平行，不接触；纯铁阳极(3)与电源(6)的正极经电源导电线/板(7)导电连接，导电金属带(4)与电源(6)的负极经电源导电线/板(7)导电连接；环状结构的导电金属带(4)与传送带系统(10)相接；卷带轮(16)与从导电金属带(4)表面剥离的Fe/纳米Si复合材料磁性超薄带相连；在传送带系统(10)的作用下，环状结构的导电金属带(4)连续传动，并顺序经过电解槽(1)、清洗槽(11-1)和低温热处理炉(13)，之后电化学沉积在导电金属带(4)表面的Fe/纳米Si复合材料磁性薄膜与导电金属带(4)剥离并被卷带轮(16)卷成卷，导电金属带(4)则继续在传送带系统(10)的作用下连续传动；成卷的Fe/纳米Si复合材料磁性超薄带被放置在高温热处理炉(17)中进行高温扩散热处理。