ES2693788T3 - Producto plano de acero eléctrico de grano orientado que comprende un revestimiento aislante - Google Patents
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Abstract
Producto plano de acero eléctrico de grano orientado que comprende una capa de revestimiento aislante que está aplicada sobre al menos una superficie de un producto plano, comprendiendo el revestimiento aislante una matriz que contiene fosfato y sílice, caracterizado por que el revestimiento aislante contiene adicionalmente partículas de carga, comprendiendo dichas partículas de carga - un núcleo que consiste en un material de alto módulo de Young, siendo el módulo de Young al menos 200 GPa y comprendiendo o consistiendo el material del núcleo en Al2O3, TiO2 y/o ZrO2, y - una cubierta, rodeando la cubierta dicho núcleo y consistiendo en un material inorgánico mediante el cual las partículas de carga están unidas a la matriz.
Description
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DESCRIPCION
Producto plano de acero electrico de grano orientado que comprende un revestimiento aislante
La invencion se refiere a un producto plano de acero electrico de grano orientado que comprende una capa de revestimiento aislante que se aplica sobre al menos una superficie del producto plano, comprendiendo el revestimiento aislante una matriz que contiene fosfato y sllice.
En el campo de la invencion “productos planos” son tiras, chapas, laminas planas o similares que se obtienen por laminado en caliente o en frlo de un producto a base de acero.
El acero electrico de grano orientado es un material de hierro ferromagnetico que es un importante bloque de construccion para la produccion de transformadores de eficiencia energetica y generadores grandes de alto rendimiento. En la forma de chapas laminadas, enrolladas o perforadas, es el material de nucleo esencial de los transformadores electricos, como por ejemplo transformadores de distribucion, transformadores de energla y transformadores pequenos. Normalmente, los productos de acero electrico de grano orientado estan en forma de tiras con un espesor comprendido entre 0,15 mm y 0,50 mm.
Para satisfacer las grandes de demandas que debe satisfacer el producto de acero electrico de grano orientado cuando se utiliza como material de nucleo de un transformador electrico, normalmente se aplica un revestimiento aislante en la superficie del producto de acero electrico de grano orientado.
En los transformadores, aparte de las perdidas de energla, el ruido generado durante el funcionamiento es un importante elemento determinante de la calidad. Las demandas que han de satisfacerse en lo que respecta a los niveles de ruido generados durante el funcionamiento de los transformadores aumentan de manera constante y son objeto de requisitos legales y normas cada vez mas rigurosos. Por ejemplo, la aceptacion de grandes transformadores proximos a edificios residenciales depende de forma crucial de las emisiones de ruido generadas por dichos transformadores. Se cree que el ruido de su funcionamiento es causado por el efecto flsico conocido como magnetostriccion y esta influido entre otras cosas por las propiedades del revestimiento aislante aplicado en el producto de acero electrico de grano orientado utilizado como nucleo en el transportador.
Se sabe que el revestimiento aislante aplicado en el producto de acero electrico de grano orientado tiene el efecto positivo de reducir al mlnimo las perdidas por histeresis. El revestimiento aislante puede transferir el esfuerzo de traccion al material base, que no solamente mejora los valores de perdida magnetica del producto de acero electrico de grano orientado, sino que tambien reduce la magnetostriccion, que a su vez, tiene un efecto positivo en el comportamiento de ruido del transformador acabado.
Las propiedades magneticas del producto de acero electrico de grano orientado se conseguiran unicamente si la orientacion cristalografica esta en forma de una textura especial denominada textura Goss, de manera que la direccion de facil magnetizacion es la direccion de laminado. Los procesos para obtener la textura de Goss son conocidos entre las personas especializadas en la tecnica e implican las etapas de laminado en frlo y recocido que conducen a varios procesos de recristalizacion. Ademas de la textura, la estructura de dominio tambien influye en las propiedades magneticas del producto de acero electrico de grano orientado. La estructura de dominio puede estar influida por los efectos flsicos de tal manera que se reduce al mlnimo la perdida de energla causada por la inversion magnetica. En este contexto, un factor importante es la tension impartida sobre el material base ferromagnetico por el revestimiento aislante.
Asimismo, se sabe por la bibliografla (vease p.ej., P. Anderson, "Measurement of the stress sensitivity of magnetostriction in electrical steels under distorted waveform conditions", Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320 (2008) e583-e588) que una alta tension impartida tiene como resultado una mejor magnetostriccion (es decir, mas baja) y por tanto, un mejor comportamiento de ruido del material y el transformador acabado. Por otra parte, la sensibilidad de las perdidas del nucleo y la magnetostriccion contra las tensiones externas en un nucleo de transformador tambien disminuyen cuando se utiliza un producto de acero electrico de grano orientado con un revestimiento aislante.
En suma, los revestimientos aislantes utilizados actualmente en la tecnica cumplen estas tres funciones principales:
- aislamiento electrico del material base metalico
- impartir un esfuerzo de traccion al material base metalico
- proporcionar resistividad qulmica y termica al material base metalico.
El revestimiento aislante mas comunmente empleado con exito para acero electrico de grano orientado tiene una estructura de dos capas, que comprende una llamada pellcula de vidrio y un revestimiento de fosfato depositado encima de ella.
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La pellcula de vidrio consiste normalmente en un silicato de magnesio, como forsterita, que se deposita en forma de una capa fina sobre la superficie de metal proporcionada por el producto de acero electrico de grano orientado. La pellcula de vidrio se produce por recocido a alta temperatura en una reaccion entre el oxido de magnesio anadido, oxidos de silicio y hierro, que se forma en la superficie del metal durante el proceso de recocido.
La formation del revestimiento de fosfato implica aplicar una solution acuosa de fosfato metalico que contiene sllice coloidal y compuestos de cromo sobre la superficie de la chapa de acero y el horneado de la misma a temperatura en el intervalo de 800 °C a 950 °C. El revestimiento de fosfato se aplica normalmente en la parte superior de la pellcula de vidrio. Sin embargo, tambien es posible aplicar el fosfato directamente sobre la superficie de acero sin pellcula de vidrio entre medias.
Las composiciones y las soluciones de tratamiento para aplicar los revestimientos de fosfato de la tecnica anterior sobre el acero electrico de grano orientado consisten normalmente en:
- uno o mas fosfatos primarios (p.ej., fosfato de magnesio o aluminio) diluido en agua
- uno o mas compuestos de oxido coloidal, p.ej., sllice coloidal
- uno o mas compuestos de cromo, p.ej., trioxido de cromo o acido cromico
Dicha composition se describe p.ej., en la patente japonesa JP 1971000075233 y la patente estadounidense 3.856.568. De acuerdo con estos documentos de la tecnica anterior, la funcion principal de los compuestos de Cr en la composicion es evitar las burbujas de gas - y la consiguiente porosidad - en la capa de revestimiento resultante por union de acido fosforico, aplicado independientemente durante el proceso de horneado. De esta forma, se mejora la tension impartida al material base por la capa de revestimiento. Se cree asimismo que los compuestos de Cr tambien mejoran la resistencia a la corrosion del revestimiento a base de fosfato y contribuyen a la estabilidad de la composicion de tratamiento.
Sin embargo, una clara desventaja del uso de compuestos de Cr en los revestimientos aislantes normales de la tecnica anterior es su toxicidad y cancerogenicidad. Su uso esta asociado a importantes riesgos durante el manejo y el almacenamiento. Por lo tanto, la legislation es cada vez es mas restrictiva en cuanto al uso de compuestos de Cr peligrosos, sobre todo en equipos electricos.
Lamentablemente, la simple omision de compuestos de Cr sin reemplazarlos por otros aditivos no conduce a resultados aceptables. Se ha hecho un esfuerzo por reemplazar o evitar la necesidad de compuestos de Cr en las capas de revestimiento para acero electrico de grano orientado anteriormente. Sin embargo, se sigue necesitando un agente de reemplazamiento potente para sustituir los compuestos de Cr en las capas de revestimiento para los productos de acero electrico de grano orientado.
La patente internacional WO 2013/064260 A1 describe una mezcla de revestimiento sin cromo que comprende un fosfato de metal, parflculas de sllice y un organosilano.
La patente europea EP 0 555 867 describe un sistema de revestimiento cristalino-amorfo que comprende un sol, que puede ser de SiO2, TiO2 u otros oxidos y un segundo componente que puede ser por ejemplo un fosfato.
La patente internacional WO 2009/101129 A2, que corresponde a la patente europea EP 2 252 722, describe la adicion de estabilizantes coloides e inhibidores de decapado para reponer las funciones del componente de cromo omitido. Sin embargo, si bien mejora la estabilidad de la composicion, la tension impartida al material base ferromagnetico no es tan buena como en los productos de referencia que contienen Cr.
La patente alemana DE 10 2010 054 509 A1 tiene por objetivo mejorar aun mas los revestimientos de fosfato descritos en la patente internacional WO 2009/101129 A2 anadiendo ademas compuestos de Cr-III a la solucion de tratamiento. En las patentes europeas EP-A1-2180082, EP-A1-2186924 y en el patente japonesa JP S54143737se divulga el uso de capas aislantes sin Cr que contiene uno o mas entre partlculas de sllice, alumina o titania. Frente a estos antecedentes de la tecnica anterior, un objetivo de la invention es proporcionar un producto plano de acero electrico de grano orientado con un revestimiento aislante que obvia la necesidad de anadir compuestos de cromo al revestimiento aislante. Por consiguiente, un objetivo de la presente invencion es proporcionar un potente agente de reemplazamiento para compuestos de Cr en capas de revestimiento convencionales para productos de acero electrico de grano orientado.
Dicho objetivo se consigue mediante el producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con la reivindicacion 1.
Las realizaciones ventajosas de la invencion quedan indicadas en las reivindicaciones dependientes y se explicaran con detalle a continuation junto con el concepto basico de la invencion.
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La composicion de acuerdo con la invencion para formar un revestimiento aislante sobre un acero electrico de grano orientado comprende fosfato y silice y se caracteriza por un tipo de particulas de carga en particular comprendido en el. Dichas particulas de carga, es decir, las particulas de carga de acuerdo con la invencion comprenden un nucleo y una cubierta que rodea dicho nucleo (particulas de carga nucleo-cubierta). “Rodear” tal como se utiliza en el presente documento debe entenderse en el sentido de “rodear al menos parcialmente”. El material de la cubierta de las particulas se selecciona para que las particulas se unan a la matriz a traves de su cubierta.
Es posible obtener un efecto optimizado de las particulas de carga que estan presentes en la capa de aislamiento del producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con la invencion si la capa de revestimiento aislante comprende 0,1 - 50 % en peso de particulas de carga.
Las particulas de carga de acuerdo con la invencion son particulas que tienen un diametro promedio de aproximadamente 10 a 1000 nm (es decir, nanoparticulas) y que pueden utilizarse como material de carga en revestimientos. Cada una de las particulas individuales comprende un nucleo como unidad de construccion basica y una cubierta formada de un material diferente del material del nucleo y que lo rodea al menos parcialmente. En la practica, dichas particulas de carga nucleo-cubierta se pueden obtener preparando particulas del material de nucleo y recubriendolas con el material que formara la cubierta.
Dichas particulas son conocidas en principio, si bien, hasta el momento solamente se han utilizado como pigmentos en la produccion de pinturas y barnices a base de disolvente y agua. Para obtener dichos pigmentos de particulas de carga, se trata superficialmente un nucleo compuesto, p.ej., de un oxido de titanio o zirconio, con un material como oxido de silicio o hidroxido de aluminio y, opcionalmente, modificadores superficiales organicos adecuados, para mejorar la dispersabilidad de los diversos sistemas de dispersion utilizados para la produccion de pinturas y barnices.
Sorprendentemente, resulta que con la adicion de dichas particulas de carga a un revestimiento aislante para un producto plano de acero electrico de grano orientado es posible evitar la necesidad de compuestos con contenido de Cr en estas composiciones. Por lo tanto, la invencion da directrices sobre el uso de particulas de carga nucleo- cubierta como potentes agentes de reemplazamiento de compuestos de Cr en capas de revestimiento convencionales para productos de acero electrico de grano orientado.
Para el uso de la invencion como componente del revestimiento aislante de acero electrico de grano orientado, la dispersabilidad mejorada de estas particulas no es el unico factor decisivo, sino que ademas, las pruebas experimentales han revelado que sorprendentemente desciende la porosidad de la capa acabada del revestimiento y aumenta la tension impartida del revestimiento a la base de metal en comparacion con el uso de un revestimiento sin Cr sin ninguna particula o un revestimiento sin Cr sin particulas de nucleo-cubierta con alto modulo de Young, p.ej., particulas de TiO2 puras que carecen de cubierta.
La capa del revestimiento aislante obtenida de acuerdo con la invencion se caracteriza por una destacada densidad y niveles infimos de porosidad. La alta densidad y la baja porosidad del revestimiento aislante que se consigue mediante la invencion aseguran que la tension impartida por la capa de revestimiento se distribuye homogeneamente a traves de toda la superficie del acero electrico.
En consecuencia, el menor nivel de magnetostriccion del acero conseguido de esta forma es efectivo de forma continua sobre toda la superficie con pocas fluctuaciones o sin ellas. En linea con los estudios de P. Anderson (vease lo anterior), se espera que el uso de productos de acero electrico de grano orientado revestidos con una composicion de acuerdo con la invencion como material nucleo para transformadores reduzca significativamente el comportamiento de ruido de los transformadores acabados.
Otras caracteristicas y ventajas de la presente invencion se pondran de manifiesto con la siguiente descripcion detallada de algunas de sus realizaciones que se presentan como ejemplos no exhaustivos, entre otros, en los dibujos que la acompanan, en los que:
La Fig. 1 es una ilustracion esquematica (seccion transversal) de la estructura de capa superficial de un
acero electrico de grano orientado que lleva un revestimiento aislante de acuerdo con la invencion, que comprende particulas de carga de nucleo-cubierta de alto modulo de Young en la capa mas externa;
La Fig. 2 es una ilustracion esquematica del metodo utilizado en el ejemplo 2 de la presente divulgacion
para determinar la velocidad de sedimentacion;
La Fig. 3 es un grafico de los datos en el que se demuestra el efecto de la fraccion de volumen de las
particulas de carga presentes en el revestimiento de aislamiento sobre el modulo de Young efectivo de un revestimiento de acero electrico de grano orientado de acuerdo con la invencion (vease, ejemplo 3, para los detalles);
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Las Fig. 4a, 4b representan imageries obtenidas por microscopla electronica de barrido de una muestra en seccion transversal de a) un revestimiento sin cromo sin partlculas y b) un revestimiento sin Cr de acuerdo con la invencion que comprende partlculas de carga de nucleo-cubierta de alto modulo de Young.
La Fig. 5 es una ilustracion esquematica (seccion transversal) de una estructura de capa superficial de un
acero electrico de grano orientado de la tecnica anterior convencional que lleva un revestimiento aislante de dos capas que comprende una capa de vidrio y una capa de fosfato;
De acuerdo con la invencion “partlculas de carga de nucleo-cubierta” se definen como partlculas de carga que comprenden un nucleo y una cubierta que rodea el menos parcialmente dicho nucleo. A lo largo de la presente divulgacion, el termino “partlcula de carga” se refiere a dichas “partlculas de carga de nucleo-cubierta” de la invencion.
De acuerdo con la invencion, las partlculas de carga utilizadas en el revestimiento aislante de acuerdo con la invencion tienen diversos tamanos de partlcula, si bien generalmente presentan un diametro promedio de aproximadamente 10 a 1000 nm.
El tamano de partlcula de las partlculas de carga puede determinarse p.ej., por microscopla electronica. En el caso de partlculas con forma irregular, se debe determinar el diametro equivalente (es decir, el diametro de una esfera con una superficie o volumen equivalente). Los experimentos practicos han demostrado que es posible obtener unos resultados excelentes cuando las partlculas de carga utilizadas de acuerdo con la invencion tienen un diametro promedio de aproximadamente 10 a 600 nm, en particular, de 100 a 400 nm. Se consiguieron unos resultados particularmente satisfactorios con partlculas que tienen un diametro promedio de 200 a 300 nm.
En una realizacion de la invencion, el nucleo de las partlculas de carga utilizadas de acuerdo con la invencion consiste en un material que imparte rigidez a la partlcula, mientras que el material que compone la cubierta media las interacciones con los demas componentes del revestimiento aislante, potenciando as! la dispersabilidad de las partlculas de carga de nucleo-cubierta en el mismo.
De acuerdo con la invencion, el material que forma el nucleo de las partlculas de carga es un material de alto modulo de Young caracterizado por un modulo de Young de al menos 200 GPa. Si el modulo de Young equivale a al menos 250 GPa, pueden esperarse efectos optimizados de las partlculas de carga. Las partlculas de carga de modulo de Young alto deben permitir un cortado adecuado del metal de acero electrico GO revestido. Por lo tanto, el modulo de Young no debera exceder 650 GPa. Se pueden optimizar los efectos de la presencia de las partlculas de carga si el modulo de Young de las partlculas de carga equivale a 250 - 650 GPa.
El modulo de Young es una medida muy conocida de la rigidez de un material elastico. Los metodos para determinar este parametro son conocidos entre las personas especializadas. Los valores del modulo de Young especificados en el presente documento pueden extraerse de "Materials Science and Engineering Handbook", tercera edicion - CRC Press LLC, 2001 (Tabla 223. YOUNG'S MODULUS OF CERAMICS - p788).
Es posible utilizar diversos materiales de alto modulo de Young para formar el nucleo de las partlculas de carga empleadas de acuerdo con la invencion. Las personas especializadas podran determinar facilmente la idoneidad de un material de alto modulo de Young dado para los fines de la invencion empleando partlculas derivadas del mismo con los protocolos de ensayo especificados en los ejemplos mas adelante.
Los materiales de alto modulo de Young que segun se ha demostrado son materiales particularmente adecuados para el nucleo de acuerdo con la invencion son oxidos de metal de transicion y oxidos de metal. Por consiguiente, el nucleo de las partlculas de carga puede comprender al menos un oxido de metal de transicion y/o oxido de metal. En una realizacion particularmente practica, el nucleo consiste en los mismos. Los experimentos practicos han revelado que pueden conseguirse resultados muy satisfactorios cuando el oxido de metal de transicion y/o oxido de metal es un oxido de aluminio, titanio y/o zirconio, es decir, A2O3, TiO2 y/o ZrO2.
En lo que respecta a la composicion de la cubierta, es posible utilizar diversos materiales. Es importante que el material para la cubierta actue como mediador de cierto tipo de interaccion o “union” con los demas componentes presentes en la composicion y el revestimiento, en particular, con los componentes de fosfato y sllice. En el caso de que la matriz de la capa de aislamiento sea a base de fosfato de metal y sllice coloidal, el material que forma la cubierta debera actuar como mediador de las interacciones con el fosfato de metal y sllice coloidal. Las interacciones pueden ser de caracter no covalente o covalente.
De acuerdo con otra realizacion, el material para la cubierta comprende un compuesto de aluminio, un compuesto sillceo o una mezcla de los mismos. Pueden obtenerse mejores resultados si la cubierta consiste en dichos compuestos. Se consiguieron unos resultados particularmente buenos en los casos en los que la cubierta comprendio o consistio en oxido de aluminio, hidroxido de aluminio y/o sllice, en particular, ALO3 y/o SiO2.
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Los experimentos en los que se analizaron partlcuias de alto modulo de Young compuestas, p.ej., de TiO2 y/o ZrO2, que, sin embargo, careclan de una cubierta como la descrita, revelaron que la cubierta es crucial para conseguir el efecto de la invencion. El uso de dichas partlculas “desnudas” en los revestimientos aislantes para acero electrico tuvo como resultado propiedades de las capas acabadas que no fueron satisfactorias, en particular, la “union de ZrO2 o TiO2 al componente de sllice/fosfato del revestimiento aislante fue debil, los poros no se rellenaron completamente y la tension impartida del revestimiento no fue lo suficientemente alta. Esto subraya la importancia de la estructura de nucleo-cubierta de las partlculas para las directrices de la invencion.
El material para la cubierta y el nucleo, naturalmente, no ha de ser el mismo. De acuerdo con una realizacion de la invencion, si tanto la cubierta como el nucleo comprenden ALO3, no tienen que hacerlo en el mismo grado. De acuerdo con una realizacion en particular, si tanto la cubierta como el nucleo comprenden A^O3, la cubierta debe comprender un porcentaje en peso mayor de A^O3 que el nucleo. De acuerdo con otra realizacion mas, el nucleo puede no contener A^O3 si la cubierta comprende o consisten principalmente en A^O3.
En las pruebas de ensayo con diversos materiales para el nucleo y la cubierta, se consiguieron resultados superiores con la siguiente combinacion de materiales de nucleo y de cubierta: un nucleo que consiste principalmente en TiO2 y/o ZrO2 y una cubierta que consiste principalmente en Al2O3 y/o SiO2.
A lo largo de la presente divulgacion, “que consiste principalmente en” significa que consiste en un grado superior a un 75 % en peso, en particular, superior a 85 % en peso o 95 % en peso de un material dado.
Dichas partlculas de carga de nucleo-cubierta estan disponibles en el mercado como pigmentos blancos para su uso en la produccion de pinturas y barnices de base acuosa y disolvente. Entre los ejemplos de partlculas de carga de nucleo-cubierta disponibles en el mercado que se pueden utilizar en el revestimiento aislante de acuerdo con la invencion se incluyen por ejemplo TIOXIDE® R-HD2 de Huntsman Pigments o pigmento de dioxido de titanio Crimea TiOx-230 de Crimea TITAN.
Si bien se han descrito ya partlculas de nucleo-cubierta adecuadas como pigmentos blancos para pinturas y barnices, la invencion instruye por primera vez sobre el uso de dichas partlculas de carga como componentes de un revestimiento aislante para acero electrico de grano orientado. Sorprendentemente, dicho uso de las partlculas de carga tiene como resultado unas mejores propiedades de aislamiento, imparte mejor el esfuerzo de traccion al material metalico base mediante el material de aislamiento y, lo que es sobre todo importante, evita la necesidad de compuestos de cromo en los revestimientos aislantes de la tecnica anterior. Esto resulta sorprendente porque se ha atribuido principalmente a las partlculas de carga nucleo-cubierta de pigmento blanco de la tecnica anterior una mejor dispersabilidad de los pigmentos en los disolventes comunes utilizados para la produccion de pinturas y barnices.
Los experimentos practicos han demostrado que para conseguir el efecto de la invencion, es suficiente que la cubierta de las partlculas de carga sea relativamente fina en comparacion con el tamano de la partlcula de carga completa. Por consiguiente, las partlculas de carga de nucleo-cubierta pueden consistir principalmente en un material de nucleo que esta revestido con una capa fina de material de cubierta. Para la mayorla de las aplicaciones, el espesor promedio de la cubierta puede oscilar entre 2 nm y 20 nm. Es posible esperar los mejores resultados si el espesor de las partlculas oscila entre 3 nm y 10 nm.
El material nucleo de las partlculas de carga puede constituir hasta 80,0 a 99,9 % en peso, particularmente de 90,0 a 99,5 % en peso, p.ej. de 95,0 a 99,0 % en peso, del peso total de las partlculas de carga. Por consiguiente, la cubierta de las partlculas de carga puede constituir de 0,1 a 20,0 % en peso, particularmente de 0,5 a 10,0 % en peso, p.ej. de 1,0 a 5,0 % en peso del peso total de las partlculas de carga.
En la practica, las partlculas de carga no se formaran normalmente como nucleos perfectamente esfericos con una cubierta exterior impecablemente contigua, sino que, debido a los metodos de produccion habituales para dichas partlculas, normalmente se compondran de dos o mas fases de varias geometrlas o morfologlas, como por ejemplo, partlculas de nucleo/cubierta o nucleo/funda, partlculas de nucleo/cubierta con fases de cubierta que encapsulan incompletamente el nucleo, partlculas de nucleo/cubierta con varios nucleos y partlculas de redes interpenetrantes. En todos estos casos, la mayor parte del area superficial de la partlcula estara ocupada por al menos una fase exterior (denominada “cubierta” a lo largo de la presente divulgacion) y el interior de la partlcula estara ocupado por al menos una fase interna (denominada “nucleo” a lo largo de la presente divulgacion). Una forma economicamente viable de producir partlculas de carga adecuadas para su uso de acuerdo con la presente invencion es moler el material para el nucleo en partlculas de un tamano adecuado y revestirlas con el material para la cubierta, que se puede aplicar en forma de un polvo o suspension espesa.
En la capa de aislamiento compuesta de acuerdo con la invencion, la concentracion de las partlculas de carga puede oscilar entre 0,1 y 50,0 % en peso, particularmente entre 1 y 40,0 % en peso, p.ej. entre 10 y 30,0 % en peso, sobre la base del peso total de la composicion
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Si la capa de aislamiento sin Cr que contiene partlculas de carga en este intervalo de concentration se aplica a un acero electrico de grano orientado, esto proporciona al menos el mismo rendimiento de revestimiento por lo que respecta a la tension y las propiedades magneticas que los revestimientos a base de fosfato de la tecnica anterior en los que estan presentes compuestos de Cr.
Al igual que las composiciones para formar revestimientos aislantes sobre un acero electrico de grano orientado conocidos de la tecnica anterior, la composition que se aplica para formar el revestimiento sobre el producto plano en tira de acero electrico de acuerdo con la presente invention es preferentemente un llquido. Sin embargo, son posibles otras formas, como por ejemplo pastas, para determinadas aplicaciones tambien. Por ejemplo, la composicion puede ser acuosa. En otra realization, se disuelve el fosfato en el agua presente en la composicion, es decir, forma una solution. Esto se puede aplicar asimismo a otros componentes hidrosolubles presentes en la composicion. Las partlculas de carga de la invencion se dispersan preferentemente en la composicion llquida. Si bien, de acuerdo con la invencion, son preferentes composiciones de base acuosa, son posibles otros disolventes en principio, especialmente, disolventes que presentan una polaridad e hidrofilia similares a la del agua. Sin embargo, se ha demostrado que las composiciones de base acuosa son particularmente utiles y rentables en la practica y por lo tanto son preferentes.
El revestimiento aislante de la invencion es del tipo fosfato descrito para la tecnica anterior. Por lo tanto, de acuerdo con una realizacion preferente, el revestimiento comprende al menos un fosfato de metal, en particular, un fosfato de metal seleccionado del grupo que consiste en fosfato de aluminio, fosfato de nlquel y fosfato de magnesio o una mezcla de los mismos.
En principio, la capa aislante proporcionada sobre un producto plano de acuerdo con la invencion puede contener la misma cantidad de fosfato que la publicada para las composiciones de base de fosfato de la tecnica anterior. Siendo asl, la concentracion de fosfato, en particular fosfato de metal, en la capa aislante puede oscilar entre 0,1 y 50,0 % en peso, particularmente entre 1,0 y 45,0 % en peso, p.ej. entre 10,0 y 40,0 % en peso, sobre la base del peso total de la composicion de la capa aislante. Un contenido de fosfato o fosfato de metal por encima de 55 % en peso tiene como resultado un revestimiento curado con una reducida integridad de revestimiento. Un contenido de fosfato o fosfato de metal por debajo de 20 % tiene como resultado un revestimiento que es poroso y que no proporciona suficiente tension al producto de acero electrico de grano orientado. Las composiciones que comprenden de 25 a 50 % en peso, en particular de 30 a 45 % en peso de fosfato o fosfato de metal, sobre la base del peso total de la composicion son preferentes, como un buen equilibrio entre la integridad del revestimiento y la tension.
La capa aislante proporcionada sobre un producto plano de acero electrico de acuerdo con la invencion se beneficia de la presencia de sllice, en particular, sllice coloidal. De acuerdo con una realizacion de la invencion, la concentracion de sllice y/o sllice coloidal en la capa aislante es de 20 a 65 % en peso, preferentemente de 25 a 50 % en peso, particularmente preferentemente de 30 a 40 % en peso, sobre la base del peso total de la composicion. Un contenido de sllice por encima de 65 % en peso puede tener como resultado mezclas de revestimiento viscosas que son diflciles de procesar, mientras que un contenido de sllice por debajo de 20 % reduce la densidad de empaquetamiento, lo cual limita la cantidad de tension de revestimiento que se puede proporcionar al producto de acero electrico de grano orientado.
De acuerdo con una realizacion particularmente preferente de la invencion, los componentes principales de la composicion de la invencion, ademas de agua o disolvente, son fosfato y sllice. A este respecto, la composicion puede consistir principalmente en agua, fosfato y sllice, siendo la concentracion de las partlculas de carga la que se ha senalado. Los experimentos practicos han senalado que puede ser ventajoso que la composicion comprenda un estabilizante coloidal y/o un inhibidor de decapado. Estos aditivos se describen en detalle en la patente internacional WO 2009/101129 A2. Estos mismos aditivos tambien son adecuados para las composiciones y revestimientos de la presente invencion.
Asl pues, los estabilizantes coloidales se describen en la pagina 8, segundo parrafo hasta la pagina 11, tercer parrafo de la patente internacional WO 2009/101129 A2. De manera similar, se divulgan inhibidores de decapado particularmente adecuados en la pagina 12, segundo parrafo hasta la pagina 15, segundo parrafo de la patente internacional WO 2009/101129 A2. Son preferentes esteres de acido fosforico, en particular, fosfato de monoetilo y/o fosfato de dietilo, como estabilizantes coloidales de acuerdo con la invencion. Preferentemente, el inhibidor de decapado se selecciona del grupo que consiste en un derivado de tiourea, como dietil-tiourea, alquinol de C2-C10, como prop-2-in-1-ol o butin-1,4-diol, un derivado de triacina, acido tioglicolico, una alquilamina de C1-4, hexametilentetramina, un acido hidroxil-tiocarbonico de C2-8 y un ester poliglicolico de alcohol graso o combinaciones de los mismos.
Las realizaciones preferentes, en particular en lo que se refiere a la composicion de la capa aislante, los materiales de partida y las propiedades, se han descrito en detalle ya para la composicion de la invencion para formar un revestimiento aislante sobre un acero electrico de grano orientado. Naturalmente, estas realizaciones se aplican igualmente al revestimiento aislante de la invencion que se puede obtener utilizando la composicion de la invencion en un metodo para producir acero electrico de grano orientado revestido. Dicho revestimiento aislante que se caracteriza opcionalmente por una cualquiera o cualquiera de las combinaciones de caracterlsticas descritas para la
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composicion forma parte tambien de la invencion.
La investigacion que ha llevado a la presente invencion ha demostrado que, en comparacion con el uso de un revestimiento aislante sin Cr, sin partlculas de alto modulo de Young, o revestimientos aislantes sin Cr sin partlculas de alto modulo de Young de nucleo/cubierta, p.ej., partlculas de TiO2 puras que carecen de cubierta, el revestimiento aislante de la invencion se caracteriza por un mejor modulo de Young efectivo, independiente de la presencia o ausencia de Cr en el revestimiento.
Las personas especializadas podran apreciar que el espesor del revestimiento aislante depende de la aplicacion pretendida para el producto de acero electrico de grano orientado revestido y se satisfaran las demandas relacionadas con el aislamiento, la resistividad y el nivel de magnetostriccion del material. En la practica, se han podido conseguir resultados satisfactorios ya cuando los revestimientos aislantes de la invencion tenlan un espesor en el intervalo de 0,5 a 10 pm. Son preferentes espesores de capa en el intervalo de 1,0 a 5,0 pm, particularmente de 2,0 a 4,0 pm, para el revestimiento aislante de acuerdo con la invencion.
La tension inducida por un revestimiento dado es en su mayor parte proporcional al espesor del revestimiento. Por tanto, cuando el espesor es inferior a 0,5 pm, la tension inducida por un revestimiento puede ser insuficiente dependiendo de los fines. En cambio, cuando el espesor de la misma excede 10,0 pm, el factor de apilamiento disminuye a veces mas de lo necesario. Las personas especializadas saben como ajustar el espesor del revestimiento aislante a un valor objetivo deseado, p.ej., ajustando la concentracion, la cantidad de aplicacion y las condiciones de aplicacion (p.ej., condiciones de presion del revestidora de rodillos), etc., de la composicion utilizada para el revestimiento aislante.
En una realizacion preferente de la invencion, el espesor del revestimiento aislante se selecciona para que el producto de acero de grano orientado revestido con el m ismo sea termicamente estable hasta 850 °C a la presion atmosferica permitiendo que el revestimiento soporte las condiciones de procesamiento empleadas durante el aplanamiento termico de la tira revestida en un horno de reconocido continuo.
Tal como se ha descrito y como se demuestra a traves de los ejemplos mas adelante, el uso de la invencion de partlculas de carga de nucleo-cubierta da cabida a composiciones sin Cr y, en consecuencia, revestimientos aislantes sin Cr. Naturalmente, la composicion y el revestimiento aislante de la invencion pueden seguir conteniendo cromo. Preferentemente, sin embargo, la composicion y el revestimiento aislante de acuerdo con la invencion no contienen sustancialmente Cr. En particular, la concentracion de cromo en la composicion y el revestimiento aislante resultante puede ser menos de 0,2 % en peso, preferentemente menos de 0,1 % en peso, y siendo sobre todo preferente menos de 0,01 % en peso, sobre la base del peso de toda la composicion o el revestimiento aislante.
La invencion proporciona tambien un metodo para producir acero electrico de grano orientado con una capa aislante, comprendiendo dicho proceso las etapas de aplicacion de una capa de una composicion, tal como se ha descrito en detalle, en la superficie de un acero electrico y el horneado del mismo para formar la capa aislante.
La composicion de la invencion puede aplicarse a la superficie de un acero electrico independientemente de si se ha formado o no una pellcula de vidrio sobre la superficie. Preferentemente, sin embargo, antes de aplicar la composicion de la invencion, se produce una pellcula de vidrio que consiste en silicato de magnesio, como por ejemplo forsterita, por recocido a alta temperatura en presencia de oxido de magnesio, tal como se describe en la tecnica anterior.
La composicion de la invencion puede aplicarse a la superficie del acero electrico a traves de metodos conocidos en la produccion de acero electrico de grano orientado revestido que implican soluciones de tratamiento a base de fosfato de la tecnica anterior. La composicion de la invencion puede diluirse por adicion de agua o similar para ajustar la densidad para mejorar las propiedades de revestimiento. Para la aplicacion de la composicion, es posible utilizar medios conocidos como una revestidora de rodillo. De acuerdo con una realizacion preferente, la composicion de la invencion se aplica mediante rodillos de revestimiento.
El curado por calor para formar el revestimiento aislante se realiza normalmente por horneado a temperaturas en el intervalo de 800 °C a 950 °C. Se ha demostrado mediante experimentos practicos que el horneado en este intervalo de temperatura tiene como resultado la induccion de tension optima mediante el revestimiento resultante.
Al utilizar la composicion de la invencion en los metodos conocidos entre las personas especializadas para producir productos de acero electrico de grano orientado, es posible obtener un producto de acero electrico de grano orientado de la invencion que comprende una capa de revestimiento aislante tal como se ha definido.
“Producto de acero electrico de grano orientado”, tal como se utiliza en el presente documento, puede ser cualquier producto fabricado en acero electrico de grano orientado. De acuerdo con una realizacion preferente de la invencion, el producto de acero electrico de grano orientado es una chapa o tira, en particular, una chapa laminada, enrollada o perforada. Si se pretende para su uso como material de nucleo de transformadores electricos, el producto de acero electrico de grano orientado de acuerdo con la invencion se encuentra preferentemente en forma de tiras con un
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espesor comprendido entre 0,15 mm y 0,50 mm.
Es posible aumentar la tension del material de nucleo ferromagnetico del producto de acero electrico de grano orientado de la invencion depositando una pellcula de vidrio entre el revestimiento aislante de acuerdo con la invencion y el acero electrico. “Pellcula de vidrio”, tal como se utiliza en el presente documento significa una capa de tipo ceramico, que contiene preferentemente principalmente silicato de magnesio y, opcionalmente, sulfuros incorporados. La pellcula de vidrio se forma preferentemente segun el modo convencional, tal como se describe en la tecnica anterior, es decir, durante el recocido de grano grueso del oxido de magnesio y el oxido de hierro y silicio sobre la superficie del acero electrico.
El revestimiento aislante de la invencion y, opcionalmente, la pellcula de vidrio presente, se pueden depositar por encima y/o por debajo del producto de acero electrico de grano orientado de la invencion. Preferentemente, el revestimiento aislante de la invencion y la capa de vidrio estan presentes encima y debajo del producto de acero electrico de grano orientado de la invencion.
El producto de acero electrico de grano orientado de la invencion descrito en el presente documento es adecuado para diversas aplicaciones. Es particularmente util como material de nucleo mejorado en transformadores electricos. Entre las aplicaciones para el acero electrico de grano orientado de la invencion se incluyen su uso en transformadores de energla, transformadores de distribucion, transformadores pequenos, transformadores de corriente, reactores de derivacion, nucleos bobinados y otros generadores electricos. Por tanto las instrucciones de la invencion tambien incluyen dichos dispositivos que comprenden el producto de acero electrico de grano orientado de acuerdo con la invencion.
En suma, la invencion proporciona revestimientos aislantes, composiciones, productos de acero electrico de grano orientado y dispositivos que los comprenden, que presentan la siguiente combinacion de ventajas:
1. Obvia la necesidad de compuestos de Cr en las composiciones utilizadas para revestimientos aislantes sobre acero electrico de grano orientado. Se trata de una importante ventaja por lo que respecta a la seguridad en el trabajo y la normativa sobre medioambiente.
2. Mejora el esfuerzo de traccion impartido del revestimiento aislante sobre el material base ferromagnetico. Se trata de un importante factor para reducir la perdida de nucleo y el ruido de transformadores construidos a partir de productos de acero electrico de grano orientado de la invencion.
3. Mejora la magnetostriccion y la adherencia. Se trata de una importante ventaja por lo que respecta a reducir el nivel de ruido de los transformadores con vistas a cumplir la posible normativa futura sobre los umbrales de emision de ruido.
Por otra parte, se ha demostrado que las chapas de acero electrico de grano orientado revestidas segun la manera de la invencion satisfacen todas las demandas flsicas y qulmicas basicas que deben satisfacer las capas de revestimiento aislantes de chapas de acero electrico de grano orientado de acuerdo con la practica industrial actual.
Ejemplos
A continuacion, se describen las ventajas conseguidas mediante la invencion, as! como determinadas realizaciones alternativas con mayor detalle y de forma especlfica haciendo referencia a los ejemplos, con los que no se pretende sin embargo limitar la presente divulgacion.
Ejemplo 1
Se preparo una serie de composiciones acuosas para revestimientos aislantes de acuerdo con la invencion con las composiciones que se dan en la Tabla 1 a continuacion. Con fines comparativos, la serie incluyo tambien un grupo de soluciones de referencia que no forman parte de la invencion. A no ser que se senale lo contrario, todos los porcentajes se dan en % en peso, para las llneas 1 a 21 de la Tabla 1, los valores de % en peso se basan en el peso total de la composicion de suspension espesa.
Ejemplo 2
Se evaluaron las propiedades flsico-qulmicas clave de las composiciones preparadas en el ejemplo 1. En particular, se estudiaron los comportamientos de sedimentacion, las viscosidades y las velocidades de gelificacion. En la Tabla 2 a continuacion, se compendian los resultados.
Se determino el comportamiento de sedimentacion en funcion del tiempo de acuerdo con el metodo presentado en la Fig. 2. Para este fin, se incubo la composicion durante 6 horas a temperatura ambiente. En el caso de observarse separacion de fases, se determinaron los volumenes de las dos fases. La sedimentacion al cabo de 6 horas se da segun el porcentaje entre el volumen total y el volumen de fase sedimentada (vease Fig. 2 100 * Vg/Vx).
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Se midieron las viscosidades directamente tras la preparacion de las soluciones correspondientes. Se llevaron a cabo las mediciones utilizando un viscometro de Brookfield DV-II+ (huso: LV1, motor: 50 rpm, T = 50°C).
El parametro “tiempo hasta la gelificacion” en la Tabla 2 es el tiempo necesario hasta que se gelifica la solucion. El punto temporal de gelificacion va acompanado de un abrupto aumento de la viscosidad a 50 °C, que permite su determinacion. Cuanto mas largo es el periodo de tiempo hasta la gelificacion de una composicion en particular, mas atractiva es la solucion desde el punto de vista industrial.
Tal como se puede apreciar de los resultados de la Tabla 2, el comportamiento de sedimentation de la composicion que comprende particulas de nucleo-cubierta de acuerdo con la invention es superior a la de los ejemplos comparativos que no comprenden particulas de nucleo-cubierta o particulas de nucleo-cubierta con una cubierta organica.
Asimismo, la presencia de particulas de nucleo-cubierta en las soluciones de tratamiento de acuerdo con la invencion tambien influye positivamente en la viscosidad y el periodo de tiempo hasta la gelificacion
Ejemplo 3
Se revistieron muestras de acero electrico de grano orientado de 0,30 mm de espesor en el estado de recocido en caja (es decir, un revestimiento de forsterita de acuerdo con el estado de la tecnica) con las soluciones de tratamiento 1-21 enumeradas en la Tabla 1. Se realizo el revestimiento con rodillos de una revestidora. Se midio el espesor de revestimiento tras el horneado con un microscopio electronico de barrido con canon de electrones de emision de campo (SEM FEG por sus siglas en ingles) o un dispositivo inductivo-magnetico (p.ej., Fischer Permascope) y se determino que era 2,25 pm. La temperatura del horneado vario dentro del intervalo de 800 °C a 950 °C.
Se observo que la adicion de particulas de carga de nucleo-cubierta a la composicion de acuerdo con la invencion va acompanada de una mejora del modulo de Young de la capa de revestimiento resultante, el llamado Modulo de Young Efectivo. Se determina el modulo de Young a traves del metodo de haz de Oberst.
Este efecto puede ilustrarse por la aplicacion del modelo de Hashin-Shtrikman de acuerdo con la siguiente formula:
Ci fraccion de volumen de particulas de carga C2 fraccion de volumen de matriz de revestimiento final C2= 1-C2
La Fig. 3 representa el grafico de los datos correspondientes que demuestra el efecto de la fraccion de volumen de las particulas de carga presentes en el revestimiento aislante en el modulo de Young efectivo del revestimiento de acero electrico de grano orientado de acuerdo con la invencion.
Se determinaron las propiedades claves, incluyendo la tension impartida y la porosidad de las diversas chapas de acero electrico de grano orientado revestidas con las soluciones tratadas de la Tabla 1. En la Tabla 3 se compendian los resultados de una serie de muestras obtenidas cuando se establecio la temperatura de horneado a 850°C. Estos resultados son representativos de otros experimentos mas realizados con una muestra obtenida en diferentes condiciones de horneado.
Se determinaron las curvaturas de las muestras de acero electrico de grano orientado antes y despues de su revestimiento sobre una de las caras con la composicion de acuerdo con la Tabla 1. A partir de esta diferencia en la curvatura, se pudo calcular la tension impartida por el revestimiento aislante. En la Tabla 3 se muestran los resultados.
Por otra parte, se evaluaron las porosidades examinando imagenes transversales registradas con un microscopio electronico de barrido (SEM). La Fig. 4a) y 4b) representan imagenes transversales representativas de un revestimiento obtenido con la composicion No. 3 (ejemplo comparativo) y No. 6 (de acuerdo con la invencion), respectivamente.
Tal como se puede apreciar de los resultados compendiados en la Tabla 3, las composiciones de la invencion tienen como resultado una tension impartida mucho mas alta de los revestimientos aislantes acabados en comparacion con las muestras de referencia sin Cr. El efecto positivo que tienen las particulas de carga de acuerdo con la invencion sobre la tension impartida es comparable a la de los compuestos en los que se anade Cr de acuerdo con la tecnica
anterior (muestra No. 1) o incluso mejor.
Sin pretender vincularse a teorla cientlfica alguna, se cree que la razon de dicho efecto positivo es una mejor densidad (es decir, menos porosidad) combinada con un modulo de Young efectivo mas alto de los revestimientos 5 de la invencion, en comparacion con los revestimientos sin Cr.
El bajo nivel de porosidad observada en los revestimientos preparados de acuerdo con la invencion, en combinacion con el hecho de que es posible omitir con exito los compuestos de Cr en el revestimiento de aislamiento de la invencion, constituye una de las ventajas clave que proporcionan las instrucciones de la invencion.
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Las pruebas experimentales parecen indicar cual pueda ser la razon de que se mejora la tension impartida y la porosidad de los revestimientos aislantes. Por lo que respecta a la microestructura, los revestimientos de acuerdo con la invencion se caracterizan por un material compuestos denso y formado de manera unica que parece tener como resultado las mejores propiedades flsicas observadas y un modulo de Young efectivo mas alto al mismo 15 tiempo que se mantiene un coeficiente de expansion termico similarmente bajo tras el proceso de horneado como en los revestimientos aislantes que contienen Cr de la tecnica anterior.
Tabla 1
- No
- Fosfato de metal (conc. 50%) Sllice coloidal (conc. 30%) Partlculas de carga con alto modulo de Young (% p en solucion) CrO3 (conc. 50%) CS'+PI2 ^Es un ejemplo de acuerdo con la invencion?
- 1
- 43% Al(H2PO4)3 50% - 7% - NO
- 2
- 47% Al(H2PO4)3 50% - - 3% NO
- 3
- 47% Al(H2PO4)3 53% - - - NO
- 4
- 41% Al(H2PO4)3 55% 1% TiO2 (cubierta de alumina) - 3% SI
- 5
- 40% Al(H2PO4)3 54% 3% TiO2 (cubierta de alumina) - 3% SI
- 6
- 39% Al(H2PO4)3 52% 6% TiO2 (cubierta de alumina) - 3% Si
- 7
- 40% Al(H2PO4)3 54% 6% TiO2 (cubierta de alumina) - - SI
- 8
- 38% Al(H2PO4)3 50% 9% TiO2 (cubierta de alumina) - 3% SI
- 9
- 39% Al(H2PO4)3 52% 9% ZrO2 (cubierta de alumina) - - Si
- 10
- 39% NiHPO4 52% 6% TiO2 (cubierta de alumina) - 3% SI
- 11
- 40% NiHPO4 54% 6% TiO2 (cubierta de alumina) - - SI
- 12
- 38% NiHPO4 50% 9% TiO2 (cubierta de alumina) - 3% Si
- 13
- 39% MgHPO4 52% 6% TiO2 (cubierta de alumina) - 3% SI
- 14
- 40% MgHPO4 54% 6% TiO2 (cubierta de alumina) - - SI
- 15
- 38% MgHPO4 50% 9% TiO2 (cubierta de alumina) - 3% Si
- 16
- 40% Al(H2PO4)3 47% 10% TiO2 (alumina/ cubierta de sllice) - 3% SI
- 17
- 42% Al(H2PO4)3 49% 6% TiO2 (sin cubierta) - 3% NO
- 18
- 40% Al(H2PO4)3 47% 10% TiO2 (cubierta organica) - 3% NO
- 19
- 40% Al(H2PO4)3 47% 10% Al2O3 (sin cubierta) - 3% NO
- 20
- 40% Al(H2PO4)3 47% 10% Al2O3 (cubierta de sllice) - 3% SI
- 21
- 33% Al(H2PO4)3 39% 25% ZrO2 (sin cubierta) - 3% NO
- 1 CS = "estabilizante coloide" segun la patente internacional WO 2009/101129 A2 es un ester de acido fosforico (un fosfato de mono-etilo y/o fosfato de dietilo) 2 PI = "inhibidor de decapado" segun la patente internacional WO 2009/101129 A2 es un derivado de tiourea, un alquinol de C2C10, un derivado de triazina, acido tioglicolico, una alquil amina de C1C4, un acido hidroxi tiocarboxllico de C2-C8 y/o un eter poliglicolico de alcohol graso.
Tabla 2
- No. solucion de Tabla 1
- Sedimentacion tras 6 horas Viscosidad tras preparacion Tiempo hasta gelificacion ^Es un ejemplo de acuerdo con la invencion?
- 1
- - 7,5 mPas 33 h NO
- 2
- - 7,9 mPas 31 h NO
- 3
- - 10,8 mPas 12 h NO
- 4
- 0% 7,1 mPas 34 h SI
- 5
- 0% 8,0 mPas 35 h SI
- 6
- 0% 8,6 mPas 32 h Si
- 7
- 0% 8,0 mPas 30 h SI
- 8
- 0% 7,9 mPas 31 h SI
- 9
- 0% 8,8 mPas 29 h Si
- 10
- 0% 7,7 mPas 33 h SI
- 11
- 0% 7,9 mPas 33 h SI
- 12
- 0% 8,3 mPas 30 h Si
- 13
- 0% 7,4 mPas 35 h SI
- 14
- 0% 7,9 mPas 31 h SI
- 15
- 0% 8,0 mPas 30 h SI
- 16
- 0% 7,5 mPas 32 h SI
- 17
- 22% 7,9 mPas 31 h NO
- 18
- 29% 8,7 mPas 24 h NO
- 19
- 57% 9,5 mPas 22 h NO
- 20
- 1% 7,9 mPas 32 h SI
- 21
- 60% 10,1 mPas 19 h NO
Tabla 3
- Muestra revestida con solucion No. de la tabla 1
- Porosidad Ganancia de tension impartida (en comparacion con la referencia sin Cr) ^Es un ejemplo de la invencion?
- 1
- baja +2,5 MPa NO
- 2
- alta Referencia sin Cr NO
- 3
- muy alta Referencia sin Cr NO
- 4
- baja + 1,9 MPa SI
- 5
- baja +2,2 MPa SI
- 6
- muy baja +2,8 MPa SI
- 7
- muy baja +2,7 MPa SI
- 8
- muy baja +2,9 MPa SI
- 9
- muy baja +3,0 MPa Si
- 10
- baja +2,4 MPa SI
- 11
- baja +2,6 MPa SI
- 12
- baja +2,5 MPa Si
- 13
- muy baja +2,9 MPa SI
- 14
- baja +2,5 MPa SI
- 15
- baja +2,7 MPa Si
- 16
- muy baja +3,1 MPa Si
- 17
- muy alta -0,5 MPa NO
- 18
- alta +0,3 MPa NO
- 19
- alta +0,3 MPa NO
- 20
- muy baja + 2,8 MPa SI
- 21
- alta -0,1 MPa NO
Claims (10)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Producto plano de acero electrico de grano orientado que comprende una capa de revestimiento aislante que esta aplicada sobre al menos una superficie de un producto plano, comprendiendo el revestimiento aislante una matriz que contiene fosfato y sllice,caracterizado por que el revestimiento aislante contiene adicionalmente partlculas de carga, comprendiendo dichas partlculas de carga- un nucleo que consiste en un material de alto modulo de Young, siendo el modulo de Young al menos 200 GPa y comprendiendo o consistiendo el material del nucleo en Al2O3, TiO2 y/o ZrO2,y- una cubierta, rodeando la cubierta dicho nucleo y consistiendo en un material inorganico mediante el cual las partlculas de carga estan unidas a la matriz.
- 2. Producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con la reivindicacion 1,caracterizado por que la capa de revestimiento aislante comprende el 0,1 - 50,0 % en peso de partlculas de carga.
- 3. Producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que dichas partlculas de carga tienen un diametro promedio de 10 a 1000 nm.
- 4. Producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que el nucleo de las partlculas esta hecho de un material que tiene un modulo de Young de 250 - 650 GPa.
- 5. Producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que la cubierta de las partlculas de carga comprende o consiste en oxido de aluminio, hidroxido de aluminio y/o sllice.
- 6. Producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que el material del nucleo de las partlculas de carga constituye hasta el 80,0 - 99,9 % en peso de las partlculas de carga.
- 7. Producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que la concentracion de las partlculas de carga en la capa aislante es del 0,1 - 50,0 % en peso.
- 8. Producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que el componente de fosfato de la matriz de la capa aislante esta en forma de al menos un fosfato de metal.
- 9. Producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que el componente de sllice de la matriz de la capa aislante es sllice coloidal.
- 10. Producto plano de acero electrico de grano orientado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que la capa aislante esta desprovista de compuestos de cromo.
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