JP2020514533A - 方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エッチング法およびレーザ法を組み合わせて、速い生産速度で、磁性および占積率を改善する方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法を提供する。【解決手段】本発明の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階と、方向性電磁鋼板の表面にマスク層を形成する段階と、マスク層の一部にレーザビームを照射して、マスク層を除去し、方向性電磁鋼板に予備グルーブを形成する段階と、方向性電磁鋼板を酸洗してグルーブを形成する段階と、を含むことを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法に関する。

方向性電磁鋼板は、変圧器などの電磁製品の鉄心材料として使用される。機器の電力損失を低減することによってエネルギー変換効率を向上させるためには、鉄心素材の鉄損に優れ、積層および巻取時の占積率が高い鋼板が要求される。
方向性電磁鋼板は、熱延、冷延および焼鈍工程により２次再結晶された結晶粒が圧延方向に｛１１０｝＜００１＞方向に配向された集合組織（別名、「Ｇｏｓｓ Ｔｅｘｔｕｒｅ」ともいう）を有する機能性鋼板をいう。
方向性電磁鋼板の鉄損を低下させる方法として、磁区微細化方法が知られている。つまり、磁区をスクラッチやエネルギー的衝撃を与えて方向性電磁鋼板が有する大きな磁区の大きさを微細化させることである。この場合、磁区が磁化しその方向が変化した時のエネルギー的消耗量を、磁区の大きさが大きかった時より低減可能になる。磁区微細化方法としては、熱処理後にも改善効果が維持される永久磁区微細化と、そうでない一時磁区微細化とがある。

回復（Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）が現れる熱処理温度以上の応力緩和熱処理後にも鉄損改善効果を示す永久磁区微細化方法は、エッチング法、ロール法およびレーザ法に区分することができる。エッチング法は、溶液内の選択的な電気化学反応で鋼板表面に溝（グルーブ、ｇｒｏｏｖｅ）を形成させるため、溝形状を制御しにくく、最終製品の鉄損特性を幅方向に均一に確保することが難しい。これとともに、溶媒として用いる酸容液によって環境に優しくないという欠点がある。
ロールによる永久磁区微細化方法は、ロールに突起形状を加工してロールや板を加圧することによって板表面に一定の幅と深さを有する溝を形成した後、焼鈍することによって、溝下部の再結晶を部分的に発生させる鉄損改善効果を示す磁区微細化技術である。ロール法は、機械加工に対する安定性、厚さに応じた安定した鉄損の確保を得にくい信頼性およびプロセスが複雑であり、溝形成直後（応力緩和焼鈍前）の鉄損と磁束密度特性が劣化するという欠点がある。

レーザによる永久磁区微細化方法は、高出力のレーザを高速に移動する電磁鋼板の表面部に照射し、レーザ照射によって基地部の溶融を伴うグルーブ（ｇｒｏｏｖｅ）を形成させる方法である。グルーブを速い速度で加工するためには、出力が大きいレーザを用いなければならず、そのためには、レーザ購入および維持に多くの費用がかかるという欠点がある。また、グルーブの形成時、溶融鉄のヒルアップが必然として発生し、ヒルアップの発生は磁気漏れを発生させる。それによって鉄損が増加する傾向を示す。ヒルアップの形成は、絶縁までも影響を及ぼして永久磁区鋼板の磁気的特性を劣らせる。そのため、ヒルアップを除去するために、水洗、ブラシを使用する方法、酸洗などを使用する方法が用いられている。ただし、表面をブラシで引っ掻く過程や、酸により溶かす過程で表面を激しく損傷させ、ヒルアップを簡単に除去させにくい問題がある。

本発明の目的とするところは、エッチング法およびレーザ法を組み合わせて、速い生産速度で、磁性および占積率を改善する方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法を提供することにある。

本発明の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階と、方向性電磁鋼板の表面にマスク層を形成する段階と、マスク層の一部にレーザビームを照射して、マスク層を除去し、方向性電磁鋼板に予備グルーブを形成する段階と、方向性電磁鋼板を酸洗してグルーブを形成する段階と、を含むことを特徴とする。

マスク層は、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、またはこれらの酸化物、または複合有機物を含むことができる。
マスク層の厚さは、１〜１０μｍであることがよい。
レーザビームの出力は、１〜３ｋＷであり、照射速度は、７０〜１００ｍ／ｓであることが好ましい。

レーザビームの焦点位置と方向性電磁鋼板の表面との差は、２００μｍ以下であることがよい。
予備グルーブは、深さが２〜５μｍであることが好ましい。
グルーブを形成する段階において、ヒルアップが一部除去されることができる。

グルーブを形成する段階において、酸洗液の酸濃度は、３０〜５０体積％であり、温度は、５０〜９０℃であることが好ましい。
グルーブを形成する段階において、グルーブの深さは、１５〜３０μｍであることがよい。
グルーブを形成する段階の後、マスク層およびグルーブの上部に絶縁被膜層を形成する段階をさらに含むことができる。

本発明の方向性電磁鋼板は、電磁鋼板の表面から電磁鋼板の内部方向に形成されたグルーブと、電磁鋼板の表面上に形成されたマスク層とを含み、グルーブ部分の表面粗さ（Ｒａ）は、０．１〜０．７μｍであることを特徴とする。

グルーブは、電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）は、０．３〜０．８であることが好ましい。
前記グルーブは、深さが１５〜３０μｍであることがよい。
マスク層およびグルーブ上に形成された絶縁被膜層をさらに含むことができる。

本発明の一実施形態によれば、速い生産速度で目的の形状のグルーブを形成させることができる。
また、本発明の一実施形態によれば、磁性および占積率を改善することができる。

本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板の表面の模式図である。 本発明の一実施形態による磁区微細化方法のフローチャートである。 マスク層の形成後、方向性電磁鋼板の断面の模式図である。 レーザ照射後、方向性電磁鋼板の断面の模式図である。 酸洗後、方向性電磁鋼板の断面の模式図である。 絶縁被膜層の形成後、方向性電磁鋼板の断面の模式図である。 グルーブの断面を拡大した模式図である。 グルーブの幅と深さを説明するための図である。

第１、第２および第３などの用語は、多様な部分、成分、領域、層および／またはセクションを説明するために使用されるが、これらに限定されない。これらの用語は、ある部分、成分、領域、層またはセクションを、他の部分、成分、領域、層またはセクションと区別するためにのみ使用される。したがって、以下に述べる第１部分、成分、領域、層またはセクションは、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で第２部分、成分、領域、層またはセクションと言及される。
ここで使用される専門用語は、単に特定の実施例を言及するためのものであり、本発明を限定することを意図しない。ここで使用される単数形態は、文言がこれと明確に反対の意味を示さない限り、複数形態も含む。明細書で使用される「含む」の意味は、特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分の存在や付加を除外させるわけではない。

ある部分が他の部分の「上に」あると言及する場合、これは、まさに他の部分の上にあったり、その間に他の部分が存在していてもよい。対照的にある部分が他の部分の「真上に」あると言及する場合、その間に他の部分は介在しない。
別途に定義しないものの、ここで使用される技術用語および科学用語を含むすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が一般に理解する意味と同一の意味を有する。通常使用される辞書に定義された用語は、関連技術文献と現在開示された内容に符合する意味を有すると追加解釈され、定義されない限り、理想的または非常に公式的な意味で解釈されない。

以下、本発明の実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
図１は、本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板の表面の模式図であり、磁区微細化された方向性電磁鋼板１０の模式図を示す。図１に示したとおり、方向性電磁鋼板１０の表面には、圧延方向に沿って複数のグルーブ３０が形成される。
図２は、本発明の一実施形態による磁区微細化方法のフローチャートであり、方向性電磁鋼板の磁区微細化方法をフローチャートにより概略的に示す。図２の磁区微細化方法のフローチャートは単に本発明を例示するためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、磁区微細化方法を多様に変形することができる。

図２に示したとおり、本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板の磁区微細化方法は、方向性電磁鋼板を準備する段階Ｓ１０と、方向性電磁鋼板の表面にマスク層を形成する段階Ｓ２０と、マスク層の一部にレーザビームを照射して、マスク層を除去し、方向性電磁鋼板に予備グルーブを形成する段階Ｓ３０と、方向性電磁鋼板を酸洗してグルーブを形成する段階Ｓ４０とを含む。以下、各段階別に具体的に説明する。
まず、段階Ｓ１０では、方向性電磁鋼板を準備する。本発明の一実施形態では、磁区微細化方法および形成されるグルーブの形状にその特徴があるものであって、磁区微細化の対象になる方向性電磁鋼板は、限定なく使用可能である。特に、方向性電磁鋼板の合金組成とは関係なく、本発明の効果が発現する。したがって、方向性電磁鋼板の合金組成に関する具体的な説明は省略する。
本発明の一実施形態において、方向性電磁鋼板は、スラブから熱間圧延および冷間圧延により所定の厚さに圧延された方向性電磁鋼板を用いることができる。

次に、段階Ｓ２０では、準備した方向性電磁鋼板の表面にマスク層を形成する。図３は、マスク層の形成後、方向性電磁鋼板の断面図であり、マスク層２０が形成された方向性電磁鋼板１０を概略的に示した。マスク層２０は、後述する酸洗段階Ｓ４０で酸によって鋼板母材が酸に影響されるのを防止する役割を果たす。また、後述するレーザ照射段階Ｓ３０でレーザ照射された部位にのみマスク層２０が除去されるため、後述する酸洗段階Ｓ４０でその除去された部分にのみ酸が露出して、予備グルーブから深さがさらに深いグルーブを形成することができる。
マスク層２０は、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、またはこれらの酸化物または複合有機物を含むことができる。マスク層を形成する方法としては特に限定されないが、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、またはこれらの酸化物を含むスラリー形態のマスクコーティング組成物を塗布し、乾燥する方式で形成することができる。

マスク層２０の厚さは、１〜１０μｍになってもよい。マスク層２０の厚さが薄すぎる場合、後述する酸洗段階Ｓ４０で鋼板母材が酸に影響されて鋼板表面の粗さが上昇し、磁性に悪影響を及ぼすことがある。マスク層２０の厚さが厚すぎる場合、後述するレーザ照射段階Ｓ３０で予備グルーブが適切な厚さに形成されない虞がある。したがって、前述した範囲にマスク層２０の厚さを調節することが好ましい。
本発明の一実施形態において、マスク層２０の一部は、除去されずに残存しうる。残存したマスク層２０は、張力を追加的に付す役割を果たす。
次に、段階Ｓ３０では、マスク層の一部にレーザビームを照射して、マスク層２０を除去し、方向性電磁鋼板１０に予備グルーブ３１を形成する。図４は、レーザ照射後、方向性電磁鋼板の断面図であり、マスク層２０が一部除去され、予備グルーブ３１が形成された方向性電磁鋼板１０を概略的に示した。

後述する酸洗段階Ｓ４０で酸洗によりグルーブ３０の深さをさらに深く形成できるので、段階Ｓ３０では、比較的低出力のレーザビームを速い照射速度で使用することができる。具体的には、レーザビームの出力は、１〜３ｋＷであり、照射速度は、７０〜１００ｍ／ｓであることがよい。レーザビームの出力が小さすぎたり、照射速度が速すぎる場合、適切な深さの予備グルーブ３１が形成されない。一方、レーザビームの出力が高すぎたり、照射速度が遅すぎる場合、多量の鋼板が溶融して、生成されるヒルアップ３２の大きさが大きくなったり、多量のヒルアップ３２が発生する虞がある。したがって、前述した範囲にレーザビームの出力および照射速度を調節することが好ましい。
レーザビームの焦点位置と方向性電磁鋼板１０の表面との差は、２００μｍ以下であってよい。焦点が表面から多くずれると、レーザビームのエネルギー損失によって予備グルーブ３１の深さが適切に形成されない虞がある。

予備グルーブ３１の深さは、５〜１０μｍであることがよい。この時、予備グルーブ３１の深さとは、グルーブが形成されない方向性電磁鋼板の表面から厚さ方向（ｚ方向）に最も深く形成されたグルーブ部分までの長さを意味する。本発明の一実施形態において、予備グルーブ３１をレーザ照射により形成し、この後、酸洗段階Ｓ４０で酸洗によりその深さをさらに深く形成することにより特有の形状を有するグルーブ３０を迅速に形成することができる。
レーザビームの照射形状は、形成される予備グルーブ３１およびグルーブ３０の形状に沿って照射してよい。具体的には、図１に示したとおり、グルーブは、線状に形成され、圧延方向（ｙ方向）に沿って複数個形成され、このような形状に沿ってレーザビームを照射してもよい。グルーブ間の間隔は、１〜５ｍｍであってよい。

また、グルーブは、鋼板の幅方向（ｘ方向）に対して断続的に２〜６個形成され、圧延方向（ｙ方向）に対して８２°〜９８°の角度を形成し、このような形状に沿ってレーザビームを照射することがよい。
レーザビームの種類としては特に限定されず、ｓｉｎｇｌｅ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒを用いることができる。
次に、段階Ｓ４０では、方向性電磁鋼板１０を酸洗してグルーブ３０を形成する。図５は、酸洗後、方向性電磁鋼板の断面図であり、グルーブ３０が形成された方向性電磁鋼板１０の断面を概略的に示す。上記のとおり、本発明の一実施形態では、段階Ｓ３０でレーザ照射により予備グルーブ３１を形成したため、段階Ｓ４０では、短時間酸洗しても目的の深さのグルーブ３０を形成することができる。また、一般的なレーザ照射によるグルーブ形成方式とは異なり、酸洗によりグルーブ部分で特定の表面粗さを形成することができる。さらに、一般的なエッチングによるグルーブ形成方法とは異なり、段階Ｓ３０でレーザ照射により予備グルーブ３１を形成して、下部幅が狭く、深さが深い特有の形状を有するグルーブを形成することができる。

段階Ｓ４０では、グルーブ３０が形成されるだけでなく、段階Ｓ３０過程で形成されたヒルアップ３２も一部除去される。一般的なレーザ照射によるグルーブ形成方式の場合、ヒルアップ３２を除去するために別途の工程が必要であるが、本発明の一実施形態では、別途の工程なくてもグルーブ３０形成過程で同時にヒルアップ３２が除去される。ヒルアップ３２が一部除去されるとの意味は、複数個形成されたヒルアップ３２のうちの一部が除去されたり、高さの高いヒルアップ３２が一部除去されてその高さが低くなることを意味する。このようなヒルアップ３２は、電磁鋼板の表面性および磁性に悪影響を及ぼす虞があるので、適切に除去する必要がある。
酸洗に使用される酸洗液は、酸濃度が３０〜５０体積％であることがよい。酸濃度が低すぎると、適切な深さのグルーブ３０が形成されない虞がある。酸濃度が高すぎると、グルーブ３０部分の表面粗さが過度に粗くなる問題が発生することがある。したがって、上記範囲の濃度を有する酸洗液を使用することが好ましい。

酸洗段階において、温度は、５０〜９０℃であることがよい。適切な範囲の温度条件で酸洗効率をさらに向上させることができる。
酸洗液の種類は特に限定されず、塩酸、硫酸、フッ酸など一般的な酸水溶液を使用することができる。
段階Ｓ４０で形成されたグルーブ３０の深さ（Ｄ）は、１５〜３０μｍであることが好ましい。
段階Ｓ４０の後、必要に応じて、絶縁被膜層をさらに形成することが好ましい。図６は、絶縁被膜層の形成後、方向性電磁鋼板の断面図であり、絶縁被膜層４０が形成された方向性電磁鋼板１０を概略的に示した。図６に示したとおり、絶縁被膜層４０は、マスク層２０およびグルーブ３０上に形成される。具体的な方法として、リン酸塩を含む絶縁コーティング液を塗布する方式で絶縁被膜層４０を形成することができる。このような絶縁コーティング液は、コロイダルシリカと金属リン酸塩とを含むコーティング液を使用することができる。この時、金属リン酸塩は、Ａｌリン酸塩、Ｍｇリン酸塩、またはこれらの組み合わせであることがよく、絶縁コーティング液の重量対比、Ａｌ、Ｍｇ、またはこれらの組み合わせの含有量は、１５重量％以上であることがよい。

本発明の一実施形態による方向性電磁鋼板１０は、電磁鋼板の表面から電磁鋼板の内部方向に形成されたグルーブ３０と、電磁鋼板の表面上に形成されたマスク層２０とを含み、グルーブ３０部分の表面粗さは、０．１〜０．７Ｒａである。方向性電磁鋼板１０、マスク層２０、およびグルーブ３０については、上記磁区微細化方法で詳細に説明したので、重複する説明は省略する。
図７は、図６におけるグルーブ３０部分の拡大図である。図７に示したとおり、グルーブ３０部分には粗さが形成される。このような粗さは、酸洗段階Ｓ４０での酸洗によって形成される。一般的なレーザ照射法や、エッチングによるグルーブ形成法とは異なり、グルーブ３０部分の粗さが粗く形成される。グルーブ３０部分の粗さが適切に形成される時、占積率が向上し、磁性が向上する効果がある。また、絶縁被膜層４０が形成される時、電磁鋼板１０と絶縁被膜層４０との間の密着性を向上させることができる。グルーブ３０部分の粗さが大きすぎる時、絶縁被膜層４０との反応および接触面で問題が発生することがある。本発明の一実施形態において、粗さは、ＪＩＳ９７方法で測定した粗さを意味する。

グルーブ３０は、電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）は、０．３〜０．８であることがよい。図８は、グルーブの幅と深さを説明するための図であり、電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）およびグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）について示した。電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）が１に近いほど、幅間（ＷａとＷｂ）の差が小さいグルーブが形成され、一般的なエッチング方法を用いる時、このような形態のグルーブが生成される。電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）が０に近いほど、深さが深くなるほど幅が急激に狭くなる形態のグルーブを示しており、幅（Ｗｂ）が狭く深さが深いほど、磁性および占積率の面でさらに向上させることができる。

グルーブ３０は、深さ（Ｄ）が１５〜３０μｍであることがよい。深さ（Ｄ）が浅ければ、十分な磁区微細化効果が発生しない虞がある。一方、深さが深すぎると、熱影響部が増加してゴス集合組織（Ｇｏｓｓ Ｔｅｘｔｕｒｅ）の成長に悪影響を及ぼす虞がある。
本発明の方向性電磁鋼板は、マスク層２０およびグルーブ３０上に形成された絶縁被膜層４０をさらに含むことがよい。絶縁被膜層４０については具体的に前述したので、重複する説明を省略する。
以下、実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。しかし、このような実施例は単に本発明を例示するためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。

実施例１：予備グルーブの形成
冷間圧延した厚さ０．２０ｍｍの方向性電磁鋼板を準備した。この電磁鋼板の表面にＭｇＯおよび水を１：１の重量比で混合したコーティング液を塗布した後、１００℃で乾燥して、厚さ５μｍのマスク層を形成した。下記表１に示した出力のｓｉｎｇｌｅ ｆｉｂｅｒレーザを下記表１に示した照射速度で照射した。この時、鋼板の移動速度も、下記表１に示した。また、レーザビームの焦点位置と方向性電磁鋼板の表面との間隔を、下記表１に示した。レーザ照射により形成された予備グルーブの幅および深さを、下記表１に示した。予備グルーブの幅は、鋼板の表面における幅を意味する。

実施例２：グルーブの形成
発明例１〜７で予備グルーブを形成した鋼板を、下記表２にまとめた濃度の塩酸で下記表２に示した時間の間酸洗した。最終的に製造されたグルーブの上部幅（Ｗａ）は１２０μｍと一定にした。グルーブの深さ（Ｄ）、１／２の深さにおける中間幅（Ｗｂ）、上部幅および中間幅の比（Ｗｂ／Ｗａ）、グルーブ部分の粗さを、下記表２に示した。粗さはＪＩＳ９７基準である。

比較例１：エッチング法によるグルーブの形成
冷間圧延した厚さ０．２０ｍｍの方向性電磁鋼板を準備した。この鋼板の表面にグルーブ形状にパターン形成したフォトレジスト層を塗布し、ＮａＣｌ電解浴中で電流密度：３０Ａ／ｄｍ^２で電解エッチングしてグルーブを形成した。下記表３に示したグルーブを形成した。最終的に製造されたグルーブの上部幅（Ｗａ）は１２０μｍと一定にした。グルーブの深さ（Ｄ）、１／２の深さにおける中間幅（Ｗｂ）、上部幅および中間幅の比（Ｗｂ／Ｗａ）、グルーブ部分の粗さを、下記表３に示した。

比較例２：レーザ照射によるグルーブの形成
冷間圧延した厚さ０．２３ｍｍの方向性電磁鋼板を準備した。この鋼板の表面に２ｋＷの出力のレーザビームを１００ｍ／ｓの速度で照射してグルーブを形成した。最終的に製造されたグルーブの上部幅（Ｗａ）は１２０μｍと一定にした。グルーブの深さ（Ｄ）、１／２の深さにおける中間幅（Ｗｂ）、上部幅および中間幅の比（Ｗｂ／Ｗａ）、グルーブ部分の粗さを、下記表３に示した。

実施例３：絶縁被膜層の形成および磁性、占積率の測定
発明例８〜１７において、比較例１および２でグルーブを形成した方向性電磁鋼板にコロイダルシリカと金属リン酸塩とを含む絶縁コーティング液を塗布および熱 処理して鋼板の表面に絶縁被膜層を形成し、磁性および占積率を測定して、下記表４に示した。
鉄損改善率は、レーザを照射してグルーブを形成する前の電磁鋼板の鉄損（Ｗ１）とレーザを照射してグルーブを形成した後の鉄損（Ｗ２）とを測定して、（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１で計算した。
占積率は、６０×３００ｍｍの試験片を１４枚積層した後、全体面積あたりの鉄の面積を計算することで測定した。

前記表４に示したとおり、既存の一般的なエッチング法およびレーザ照射法でグルーブを形成した比較例１および比較例２に比べて、発明例８〜１７がはるかに優れた鉄損改善率および占積率が得られることを確認した。さらに、グルーブ形状を特定し制御した発明例１３〜１７の方が、さらに優れた鉄損改善率および占積率が得られることを確認した。

本発明は、実施例に限定されるわけではなく、互いに異なる多様な形態で製造可能であり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施可能であることを理解するであろう。そのため、以上に述べた実施例はあらゆる面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。

１０：電磁鋼板
２０：マスク層
３０：グルーブ
３１：予備グルーブ
３２：ヒルアップ
４０：絶縁被膜層
Ｄ：グルーブの深さ
Ｗａ：グルーブの上部幅
Ｗｂ：グルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅

Claims (14)

1. 方向性電磁鋼板を準備する段階と、
   前記方向性電磁鋼板の表面にマスク層を形成する段階と、
   前記マスク層の一部にレーザビームを照射して、前記マスク層を除去し、前記方向性電磁鋼板に予備グルーブを形成する段階と、
   前記方向性電磁鋼板を酸洗してグルーブを形成する段階と、を含むことを特徴とする方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
2. 前記マスク層は、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、またはこれらの酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
3. 前記マスク層の厚さは、１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
4. 前記レーザビームの出力は、１〜３ｋＷであり、照射速度は、７０〜１００ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
5. 前記レーザビームの焦点位置と前記方向性電磁鋼板の表面との差は、２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
6. 前記予備グルーブは、深さが５〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
7. 前記グルーブを形成する段階において、ヒルアップが一部除去されることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
8. 前記グルーブを形成する段階において、酸洗液の酸濃度は、３０〜５０体積％であり、温度は、５０〜９０℃であることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
9. 前記グルーブを形成する段階において、グルーブの深さは、１５〜３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
10. 前記グルーブを形成する段階の後、前記マスク層および前記グルーブの上部に絶縁被膜層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の磁区微細化方法。
11. 電磁鋼板の表面から前記電磁鋼板の内部方向に形成されたグルーブと、
    前記電磁鋼板の表面上に形成されたマスク層と、を含み、
    前記グルーブ部分の表面粗さは、０．１〜０．７μｍであることを特徴とする方向性電磁鋼板。
12. 前記グルーブは、前記電磁鋼板の表面におけるグルーブの上部幅（Ｗａ）に対するグルーブの深さの１／２地点におけるグルーブの幅（Ｗｂ）の比（Ｗｂ／Ｗａ）が０．３〜０．８であることを特徴とする請求項１１に記載の方向性電磁鋼板。
13. 前記グルーブは、深さが１５〜３０μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の方向性電磁鋼板。
14. 前記マスク層および前記グルーブ上に形成された絶縁被膜層をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方向性電磁鋼板。
    

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