JPS5941808A - 重ね合わせ方向性珪素鋼板 - Google Patents
重ね合わせ方向性珪素鋼板Info
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- JPS5941808A JPS5941808A JP15116882A JP15116882A JPS5941808A JP S5941808 A JPS5941808 A JP S5941808A JP 15116882 A JP15116882 A JP 15116882A JP 15116882 A JP15116882 A JP 15116882A JP S5941808 A JPS5941808 A JP S5941808A
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- glass frit
- grain
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
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- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、重ね合わせ方向性珪素鋼板に関しとくに該
鋼板の板厚を薄くした場合に問題とされた実機組立てに
際しての積工数の増大を有利に回避すると共に、磁気特
性の改善も併せて実現しようとするものである。
鋼板の板厚を薄くした場合に問題とされた実機組立てに
際しての積工数の増大を有利に回避すると共に、磁気特
性の改善も併せて実現しようとするものである。
西宮、方向性珪素鋼板は、変圧器などの電気機器の鉄芯
として主に用いられ、一般に次のような工程で製造され
る。
として主に用いられ、一般に次のような工程で製造され
る。
すなわちＳｌを４重量％（以下単に％で示す）以下、普
通は３％程度含有する珪素鋼素材を溶製し、ついで連続
鋳造または造塊・分塊圧延によってスラブとしたのち熱
間圧延し、しかるのち常法に従う冷間圧延、熱処理を施
すことによって製造され、その組織は、磁化容易軸が圧
延方向にノｌｌ１１つたキューブ・オフ −ｚツジ（ｃ
ｕｂｅ ｏｎ ｅｄｇｅ ）、またはミラー指数で表わ
して（１１０）（００１）結晶組織をそなえている。
通は３％程度含有する珪素鋼素材を溶製し、ついで連続
鋳造または造塊・分塊圧延によってスラブとしたのち熱
間圧延し、しかるのち常法に従う冷間圧延、熱処理を施
すことによって製造され、その組織は、磁化容易軸が圧
延方向にノｌｌ１１つたキューブ・オフ −ｚツジ（ｃ
ｕｂｅ ｏｎ ｅｄｇｅ ）、またはミラー指数で表わ
して（１１０）（００１）結晶組織をそなえている。
いま少し冷延工程以降を詳しく説明すると、常法に従う
熱間圧延ののち、１回または２回の冷間圧延によって最
終板厚とし、湿潤水素中で脱炭焼鈍を施して主として５
１０２からなる酸化膜を形成させ、ついで主としてＭｇ
Ｏからなる焼鈍分離剤を塗布したのち二次再結晶、純化
などを目的としたＨ８雰囲気中での１２００℃前後にお
ける高温箱焼鈍を施し、その後過剰のＭｇＯを除去する
ことにより、フォルステライ） （２Ｍｇ０・５ｔｏ２
） 絶縁被膜つきの珪素鋼板が得られる。さらに得られ
た珪素鋼板に、りん酸塩系の上塗りコーティングを行っ
たのち、その焼付けも兼ねて平坦化焼鈍を行なって最終
製品とする場合もある。
熱間圧延ののち、１回または２回の冷間圧延によって最
終板厚とし、湿潤水素中で脱炭焼鈍を施して主として５
１０２からなる酸化膜を形成させ、ついで主としてＭｇ
Ｏからなる焼鈍分離剤を塗布したのち二次再結晶、純化
などを目的としたＨ８雰囲気中での１２００℃前後にお
ける高温箱焼鈍を施し、その後過剰のＭｇＯを除去する
ことにより、フォルステライ） （２Ｍｇ０・５ｔｏ２
） 絶縁被膜つきの珪素鋼板が得られる。さらに得られ
た珪素鋼板に、りん酸塩系の上塗りコーティングを行っ
たのち、その焼付けも兼ねて平坦化焼鈍を行なって最終
製品とする場合もある。
かくして得られた方向性珪素鋼板は、数十枚〜数百枚積
層して電力用変圧器などの鉄芯として使用され、磁気特
性が良好で、かつ鋼板表面の絶縁被膜特性に優れること
が要求される。磁気特性としては、磁束密度が高く、鉄
損および磁歪が低いことが必要であるが、この中でとく
に最近強く要請されるのは鉄損が低いことである。この
鉄損は、珪素鋼板を変圧器の鉄芯として組立てて使用す
る際に、鉄芯内部において熱となって無駄に消費される
計であり、近年のエネルギーコストの急騰の折、その低
減は、最近の方向性珪素鋼板の研究開発の主賛な目的の
１つである。
層して電力用変圧器などの鉄芯として使用され、磁気特
性が良好で、かつ鋼板表面の絶縁被膜特性に優れること
が要求される。磁気特性としては、磁束密度が高く、鉄
損および磁歪が低いことが必要であるが、この中でとく
に最近強く要請されるのは鉄損が低いことである。この
鉄損は、珪素鋼板を変圧器の鉄芯として組立てて使用す
る際に、鉄芯内部において熱となって無駄に消費される
計であり、近年のエネルギーコストの急騰の折、その低
減は、最近の方向性珪素鋼板の研究開発の主賛な目的の
１つである。
方向性珪素鋼板の鉄損を低減する方策はいくつかあるが
、その中で板厚を薄くすることは最も有効な方策の一つ
とされる。というのは方向性珪素鋼板の鉄損のうち７０
％以上を渦電流損が占める１゜が、この渦電流損はよく
知られているように、板厚に比例して減少するからであ
る。
、その中で板厚を薄くすることは最も有効な方策の一つ
とされる。というのは方向性珪素鋼板の鉄損のうち７０
％以上を渦電流損が占める１゜が、この渦電流損はよく
知られているように、板厚に比例して減少するからであ
る。
第１図に、同一の成分組成になり最終板厚のみを変えて
製造したフォルステライト質被膜をそなえる方向性珪素
鋼板の鉄損（Ｗ１７１５０ ）の板厚依存性について調
べた結果を示す。同図から明らかなように、板厚が薄く
なるに従って鉄損値は低減し、この例の如く一般に板厚
０．２０ｍｍ前後で最小となる。
製造したフォルステライト質被膜をそなえる方向性珪素
鋼板の鉄損（Ｗ１７１５０ ）の板厚依存性について調
べた結果を示す。同図から明らかなように、板厚が薄く
なるに従って鉄損値は低減し、この例の如く一般に板厚
０．２０ｍｍ前後で最小となる。
このように鉄損値の低減のためＫは、板厚をｏ、ｚｏｇ
前後とするのが望ましいのであるが、実際に製造される
製品の板厚は、０．８０〜０．８５ｍｍであった。この
理由は板厚を小さくすることＫよって鉄損は大幅に低減
させることができるけれども、一方で板厚が薄いと変圧
器を組立てる際の積工数が大幅に増加するからである。
前後とするのが望ましいのであるが、実際に製造される
製品の板厚は、０．８０〜０．８５ｍｍであった。この
理由は板厚を小さくすることＫよって鉄損は大幅に低減
させることができるけれども、一方で板厚が薄いと変圧
器を組立てる際の積工数が大幅に増加するからである。
とくに大型の変圧器の場合のように、多数の珪素鋼板を
一枚一枚積重ねて組立てる積鉄芯では、板厚減少による
積工数の増加は、珪素鋼板の需要者側において直接生産
性の低下を招いていたからである。このため板厚が０．
２０ｆｉ７７１程度に薄い珪素鋼板は、鉄損特性の面で
は優れてはいても、実用化されるまでには至らなかった
のである。
一枚一枚積重ねて組立てる積鉄芯では、板厚減少による
積工数の増加は、珪素鋼板の需要者側において直接生産
性の低下を招いていたからである。このため板厚が０．
２０ｆｉ７７１程度に薄い珪素鋼板は、鉄損特性の面で
は優れてはいても、実用化されるまでには至らなかった
のである。
この発明は、上記の問題すなわち板厚減少による鉄損の
改善と、この板厚減少によってもたらされる積工数の増
加という相反する問題を有利に解決するもので、低熱膨
張性のガラスフリットによって２枚の薄肉珪素鋼板を融
着させることにより、＃要者側での槓工数の増大という
不利をもたらすことなしに磁気特性を有利に改善するこ
とができるという新規知見に立脚する。
改善と、この板厚減少によってもたらされる積工数の増
加という相反する問題を有利に解決するもので、低熱膨
張性のガラスフリットによって２枚の薄肉珪素鋼板を融
着させることにより、＃要者側での槓工数の増大という
不利をもたらすことなしに磁気特性を有利に改善するこ
とができるという新規知見に立脚する。
すなわちこの発明は、板厚がｏ、ａｏｍｍ以下で、表面
にフォルステライト絶縁被膜またはさらにその上にりん
酸塩系の上塗り被膜の層を被成した２枚の方向性珪素鋼
板を、熱膨張係数が８．５ Ｘ １０”−’／Ｃ以下の
低熱膨張性のガラスフリットで融着層を介し積層合体さ
せてなる塩ね合わせ方向性珪素鋼板であり、上記ガラス
フリットの融着量としては、銅板の単位表面積１７Ｆ１
２当り２〜５０１１が好適である。
にフォルステライト絶縁被膜またはさらにその上にりん
酸塩系の上塗り被膜の層を被成した２枚の方向性珪素鋼
板を、熱膨張係数が８．５ Ｘ １０”−’／Ｃ以下の
低熱膨張性のガラスフリットで融着層を介し積層合体さ
せてなる塩ね合わせ方向性珪素鋼板であり、上記ガラス
フリットの融着量としては、銅板の単位表面積１７Ｆ１
２当り２〜５０１１が好適である。
この発明に従う重ね合わせ方向性珪素鋼板を得るには、
所定の成分組成に調整した珪素鋼スラブを、常法に従っ
て熱間圧延ついで冷１ｓＪＪ圧延して所望の最終板厚に
したのち、同じく常法に従って脱炭焼鈍ついで仕上げ焼
鈍を施して鋼板表面にフォルステライト絶縁被膜を形成
させ、またはさらにりん酸塩のコーティングを施して上
塗り被膜層を被成させた２枚の方向性珪素鋼板の向い合
う片面または両面にガラスフリットを塗布し、両者を重
ねて密着させた状態でガラスフワットが軟化溶融する温
度まで加熱したのち軽圧下で圧着することにより容易に
製造することができる。
所定の成分組成に調整した珪素鋼スラブを、常法に従っ
て熱間圧延ついで冷１ｓＪＪ圧延して所望の最終板厚に
したのち、同じく常法に従って脱炭焼鈍ついで仕上げ焼
鈍を施して鋼板表面にフォルステライト絶縁被膜を形成
させ、またはさらにりん酸塩のコーティングを施して上
塗り被膜層を被成させた２枚の方向性珪素鋼板の向い合
う片面または両面にガラスフリットを塗布し、両者を重
ねて密着させた状態でガラスフワットが軟化溶融する温
度まで加熱したのち軽圧下で圧着することにより容易に
製造することができる。
この発明に用いるガラスフリットとしては、熱膨張係数
が８．５ ｘｕｏ−’／℃以下であればとくにその成分
組成は限定されないが、鋼板表面１’ｆ：塗布したのち
２枚の珪素鋼板を重ねて熱間で融着させるためには、軟
化温度が低くかつ粘性も小さい易溶性のガラスフリット
たとえば、Ｂ２Ｏ２、ＺｎＯおよびｐｂｏなどを主体と
するものが有利に適合する。というのはかような易溶性
のガラスフリットは結晶化し易いので鋼板間で結晶化ガ
ラス質層を形成し、一般に結晶化した場合熱膨張係数は
小さくなるので、鋼板に張力を与えて磁歪特性を改善す
る上でより有利だからであり、この磁歪の低減を効果的
に達成するためにガラスフリットの熱膨張係数の上限を
８．５ Ｘ １ｏ−６／’Ｃとしたのである。
が８．５ ｘｕｏ−’／℃以下であればとくにその成分
組成は限定されないが、鋼板表面１’ｆ：塗布したのち
２枚の珪素鋼板を重ねて熱間で融着させるためには、軟
化温度が低くかつ粘性も小さい易溶性のガラスフリット
たとえば、Ｂ２Ｏ２、ＺｎＯおよびｐｂｏなどを主体と
するものが有利に適合する。というのはかような易溶性
のガラスフリットは結晶化し易いので鋼板間で結晶化ガ
ラス質層を形成し、一般に結晶化した場合熱膨張係数は
小さくなるので、鋼板に張力を与えて磁歪特性を改善す
る上でより有利だからであり、この磁歪の低減を効果的
に達成するためにガラスフリットの熱膨張係数の上限を
８．５ Ｘ １ｏ−６／’Ｃとしたのである。
なお方向性珪素鋼板により効果的に張力を付与するには
、融着前の該鋼板表面に、予めフォルステライト被膜に
重ねてりん酸塩系の上塗り被膜を被成しておくことがと
りわけ有効であり、かくして磁歪の一層の低減が可能と
なる。
、融着前の該鋼板表面に、予めフォルステライト被膜に
重ねてりん酸塩系の上塗り被膜を被成しておくことがと
りわけ有効であり、かくして磁歪の一層の低減が可能と
なる。
次に表１に、ガラスフリットの融着量を１ ／ｌ／ｍ９
から１ｏ ｏ ｇ／ｍ”までにわたって種々に変化させ
た場合の、重ね合わせ方向性珪素鋼板の磁束密度、鉄損
値、圧縮応力下での磁歪特性、占積率および鋼板の密着
性について調べた結果を示す。なお実験に用いた試料は
、Ｓｉ ： Ｌ９５％、Ｍｎ：０．０６０％、Ｅｌ ：
０．０１３５％、Ｂｅ ： ０．０１８％、８ｂ ：
０．０１９％およびＣ：０゜０４５％を含有する珪素
鋼素材スラブを、常法に従って熱延ついで冷延して０．
２８ｍｍの最終゛板厚とし、ついで同じく常法に従って
脱炭焼鈍、仕上焼鈍を施して鋼板表面に７オルステライ
ト絶縁被膜を形成させたのち、その表面にＺｎＯ： ６
０％、Ｂ、０８： ２０％、ＰｂＯ： １２％、５１０
２二８％の組成になるガラスフリットを、融着量が１〜
１００ν♂となる種々の範囲で塗布し、しかるのち７０
０℃、Ｎ、中で２分間の焼付けを行いつつ熱間で圧着す
ることにより作成したものである。
から１ｏ ｏ ｇ／ｍ”までにわたって種々に変化させ
た場合の、重ね合わせ方向性珪素鋼板の磁束密度、鉄損
値、圧縮応力下での磁歪特性、占積率および鋼板の密着
性について調べた結果を示す。なお実験に用いた試料は
、Ｓｉ ： Ｌ９５％、Ｍｎ：０．０６０％、Ｅｌ ：
０．０１３５％、Ｂｅ ： ０．０１８％、８ｂ ：
０．０１９％およびＣ：０゜０４５％を含有する珪素
鋼素材スラブを、常法に従って熱延ついで冷延して０．
２８ｍｍの最終゛板厚とし、ついで同じく常法に従って
脱炭焼鈍、仕上焼鈍を施して鋼板表面に７オルステライ
ト絶縁被膜を形成させたのち、その表面にＺｎＯ： ６
０％、Ｂ、０８： ２０％、ＰｂＯ： １２％、５１０
２二８％の組成になるガラスフリットを、融着量が１〜
１００ν♂となる種々の範囲で塗布し、しかるのち７０
０℃、Ｎ、中で２分間の焼付けを行いつつ熱間で圧着す
ることにより作成したものである。
表１に示した結果から明らかなように、ガラスフリット
の融着量が２〜５０ ＶｒｒＬ”の範囲で、磁気特性に
優れ、しかも占積率、密着性とも良好な重ね合わせ方向
性珪素鋼板が得られた。
の融着量が２〜５０ ＶｒｒＬ”の範囲で、磁気特性に
優れ、しかも占積率、密着性とも良好な重ね合わせ方向
性珪素鋼板が得られた。
以下この発明の実施例を比較例と対比して説明する。
Ｓｉ ３．３５％、Ｍｎ ０．０５８％、Ｓ Ｏ，００
４％、ＳｅＯ，０１７％、Ｓｔ） ０．０２０％および
Ｃ，０，０４５％を含有する組成に調整した珪素鋼スラ
ブを、２．４７７１℃厚に熱間圧延し、中間焼鈍をはさ
んで２回の冷間圧延を行なって０．２０ｆｉｆｉの最終
板厚とし、湿潤水素雰囲気中で脱炭焼鈍を施した後、主
としてＭｇＯからなる焼鈍分離剤を塗布してコイル状に
巻き取って１１８０℃゛５時間′Ｈ２中で仕上焼鈍を行
なった。
４％、ＳｅＯ，０１７％、Ｓｔ） ０．０２０％および
Ｃ，０，０４５％を含有する組成に調整した珪素鋼スラ
ブを、２．４７７１℃厚に熱間圧延し、中間焼鈍をはさ
んで２回の冷間圧延を行なって０．２０ｆｉｆｉの最終
板厚とし、湿潤水素雰囲気中で脱炭焼鈍を施した後、主
としてＭｇＯからなる焼鈍分離剤を塗布してコイル状に
巻き取って１１８０℃゛５時間′Ｈ２中で仕上焼鈍を行
なった。
ついで得られたフォルステライト質被膜つきの珪。
素鋼板と、さらに、これにコロイド状シリカ、りん酸マ
グネシウムおよび無水クロム酸からなる張力付加型の上
塗り絶縁コーティングを片面１μの膜厚となるように施
したりん酸塩系のコーティングつきの珪素鋼板とについ
て多数枚の試験片をコイルの相隣接する位置から採取し
た。これらの各試料片につき２枚１組で表２に示す組成
のガラスフリットを塗布し、同じく表２に示す焼付は条
件で熱処理を行ない、熱間で圧下融着させ、重ね合わせ
方向性珪素鋼板を得た。得られた積層珪素鋼板の磁束密
度、鉄損値、磁歪特性、占積率および２枚の鋼板の密着
性について調べた結果を同じく表２に併せて示す。
グネシウムおよび無水クロム酸からなる張力付加型の上
塗り絶縁コーティングを片面１μの膜厚となるように施
したりん酸塩系のコーティングつきの珪素鋼板とについ
て多数枚の試験片をコイルの相隣接する位置から採取し
た。これらの各試料片につき２枚１組で表２に示す組成
のガラスフリットを塗布し、同じく表２に示す焼付は条
件で熱処理を行ない、熱間で圧下融着させ、重ね合わせ
方向性珪素鋼板を得た。得られた積層珪素鋼板の磁束密
度、鉄損値、磁歪特性、占積率および２枚の鋼板の密着
性について調べた結果を同じく表２に併せて示す。
表２から明らかなように、この発明によれば、鉄損特性
、磁歪特性に優れ、占積率も良好でＱｌ板同士の密着性
にも優れた重ね合わせ方向性珪素鋼板が得られた。
、磁歪特性に優れ、占積率も良好でＱｌ板同士の密着性
にも優れた重ね合わせ方向性珪素鋼板が得られた。
以上述べたようにこの発明によれば、板厚を薄（したこ
とによる実機組立ての際の積工数の増大という不利を招
くことなしに、方向性珪素鋼板の鉄損特性ならびに磁歪
特性を効果的に改善することができ、有利である。
とによる実機組立ての際の積工数の増大という不利を招
くことなしに、方向性珪素鋼板の鉄損特性ならびに磁歪
特性を効果的に改善することができ、有利である。
第１図は方向性珪素鋼板の板厚と鉄損との関係を示した
グラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第１図 淋厚 ｍ勿
グラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第１図 淋厚 ｍ勿
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 板厚０．３０ｍ、ｍ以下で、表面にフォルステライ
ト絶縁被膜またはさらにその上にりん酸塩系の上塗り被
膜の層を被成した２枚の方向性珪素鋼板を、熱膨張係数
が８．５ Ｘ １ ｏ−６１ｃ、以下の低熱膨張性のガ
ラスフリットの融着層を介し積層合体させてなる重ね合
わせ方向性珪素鋼板。 ２ ガラスフリットの融着量が、鋼板の単位表面積１ｍ
２当り２〜５ｏｇである特許請求の範囲１記載の重ね合
わせ方向性珪素鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15116882A JPS5941808A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 重ね合わせ方向性珪素鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15116882A JPS5941808A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 重ね合わせ方向性珪素鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5941808A true JPS5941808A (ja) | 1984-03-08 |
Family
ID=15512799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15116882A Pending JPS5941808A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 重ね合わせ方向性珪素鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941808A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60238420A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-27 | Nippon Steel Corp | 超低鉄損積層鉄心用方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JPS6130009A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Kawasaki Steel Corp | ラミネ−ト電磁鋼板およびその製造方法 |
| JPS6163004A (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-01 | Kawasaki Steel Corp | 接着ラミネート方向性けい素鋼板 |
| WO2007116047A1 (de) * | 2006-04-12 | 2007-10-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum laminieren eines elektrobandes für transformatorenkerne |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP15116882A patent/JPS5941808A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60238420A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-27 | Nippon Steel Corp | 超低鉄損積層鉄心用方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JPS6130009A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Kawasaki Steel Corp | ラミネ−ト電磁鋼板およびその製造方法 |
| JPH0430725B2 (ja) * | 1984-07-23 | 1992-05-22 | ||
| JPS6163004A (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-01 | Kawasaki Steel Corp | 接着ラミネート方向性けい素鋼板 |
| JPH0332890B2 (ja) * | 1984-09-05 | 1991-05-15 | Kawasaki Steel Co | |
| WO2007116047A1 (de) * | 2006-04-12 | 2007-10-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum laminieren eines elektrobandes für transformatorenkerne |
| JP2009533855A (ja) * | 2006-04-12 | 2009-09-17 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 変圧器鉄心用電磁鋼帯の積層方法 |
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