[发明专利]采用连续多弧离子镀物理气相沉积制备Fe - 5.5～6.5 wt.% Si - 0.3～1.0wt.% Al 合金薄板的方法

摘要

本发明涉及一种制备Fe-Si薄板的方法，更特别地说，是指一采用连续多弧离子镀物理气相沉积法制备高质量的Fe-5.5～6.5wt.%Si-0.3～1.0wt.%Al合金薄板的方法。一种采用连续多弧离子镀物理气相沉积制备Fe-5.5～6.5wt.%Si-0.3～1.0wt.%Al合金薄板的方法，是以熔铸硅铝合金靶为阴极，以低硅钢带为阳极，采用多弧离子镀物理气相沉积法在低硅钢带单面或双面沉积结合良好的富Si硅铝膜；然后进行高温扩散处理，使Si、Al原子向内扩散渗入低硅钢基体，直到钢带中的含Si量达到5.5～6.5wt.%，含Al量达到0.3～1.0wt.%，获得具有优异软磁性能的高硅钢带材，满足高性能铁芯材料使用需求。本发明的方法沉积速率快、工作效率高，制备过程质量可控、节能环保无污染，因此极其适合工业化应用。

主权项

1.一种采用连续多弧离子镀物理气相沉积制备Fe-5.5～6.5wt.%Si-0.3～1.0wt.%Al合金薄板的方法，其特征在于步骤为：（1）．选取厚度为0.1～0.35mm的低硅钢带作基板，并做以下预处理：用4～8%稀盐酸清洗3～8分钟，去除锈迹；然后使用浓度3～5%、温度60～80℃碳酸钠碱液清洗，去除油迹；清水漂洗；使用无水乙醇超声波清洗，吹干待用；（2）．选取硅铝合金靶材：熔铸硅铝合金靶材，其中Si-8～20%Al，待用；（3）.将经步骤（1）处理后的低硅钢带安装在多弧离子镀设备的基片台上作为阳极；再将步骤（2）的硅铝合金靶装入多弧离子镀弧头之中，作为阴极；抽真空度至2×10^-3～8×10^-4Pa后，通入氩气使多弧离子镀中的压力稳定在0.2～0.8Pa范围；调节多弧离子镀共沉积条件：预热低硅钢带至200℃～500℃；放电电压15V～20V、电流50A～80A、沉积速率为3～5μm/min；在该条件下进行低硅钢带表面硅铝薄膜沉积，沉积时间5～15分钟，制备得到镀膜钢带；（4）.将经步骤（3）处理后的镀膜钢带进行1100～1250℃高温扩散处理，扩散时间10～60min，即得到断面成分分布均匀的Fe-5.5～6.5wt.%Si-0.3～1.0wt.%Al合金薄板材料。