JPS6342705B2 - - Google Patents
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- JPS6342705B2 JPS6342705B2 JP7983383A JP7983383A JPS6342705B2 JP S6342705 B2 JPS6342705 B2 JP S6342705B2 JP 7983383 A JP7983383 A JP 7983383A JP 7983383 A JP7983383 A JP 7983383A JP S6342705 B2 JPS6342705 B2 JP S6342705B2
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Landscapes
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は鋼板面にガラス−セラミツク質の被膜
を形成して、鋼板に引張り応力を付加する方法に
係り、更に詳しくは、トランスのエネルギー効率
を向上する対策として、トランスの鉄心用の珪素
鋼に引張り応力を付加する方法に関するものであ
る。 トランスの鉄心等に用いられる珪素鋼板の表面
被膜には、仕上げ焼鈍中に生成するガラス状被膜
と絶縁被膜の２層被膜から構成されている。仕上
げ焼鈍中に生成するガラス状被膜は、MgO、
SiO2を主成分とする厚さ5μｍ程度の被膜である。
絶縁被膜は上層被膜であり、従来、鋼板をSiO2
−H3PO4溶液に浸漬して乾燥後、焼成して厚さ
3μｍ程度の被膜としたものである。 トランスのエネルギー効率を向上させる方法と
して、トランスの鉄心となる鋼板に引張り応力を
付加することが有効と確認されており、上記絶縁
被膜層の形成は、その方策の１つであつた。この
従来法で鋼板に付加される引張り応力は、0.6〜
0.7Kg／mm2であり、トランスのエネルギー効率を
向上させているが、満足すべきものでなかつた。 従つて、より向上したトランスのエネルギー効
率とするために、従来より大きな引張り応力を付
加することが要望されていた。 本発明は係る要請に対してなされたもので、そ
の要旨は軟化点が500℃以下の低融点ガラス粉末
と、低熱膨張のセラミツク粉末とを、焼き付け後
の熱膨脹係数が30×10-7／℃以下となるような割
合で混合したガラス粉末−セラミツク粉末混合物
の懸濁液を鋼板面に塗布し、温度1000℃以下の中
性雰囲気で焼き付け、厚さ5μｍ以下のガラス−
セラミツク質の被膜を形成することにより鋼板に
引張り応力を付加する方法を提供するものであ
る。 鋼板に生じる引張り応力は、形成される絶縁被
膜層との熱膨脹係数の差から生じる。従つて鋼板
に大きな引張り応力を付加させるためには、絶縁
被膜層の熱膨脹係数は小さい程よい。鋼板の熱膨
脹係数は約120×10-7／℃であり、従来法のSiO2
−H3PO4コーテイング法の絶縁被膜層の熱膨脹
係数は約50×10-7／℃であり、0.6〜0.7Kg／mm2の
応力が付加される。従つて約１Kg／mm2以上の応力
を付加するためには、熱膨脹係数は30×10-7／℃
以下が望ましい。また固着温度は高い程大きな引
張り応力を付加するのに便利であるが、鋼板の結
晶組織を保つためには、焼付け温度は1000℃以下
が望ましく、焼付け時間も短い程よく１分間程度
が望ましい。 以上のこれらの条件を満足するためには、ガラ
ス材料のみでは極めて困難である。ガラスでは低
い熱膨脹係数と、低い焼付け温度は互いに相反す
る性質であるためである。 本発明では軟化点が500℃以下の低融点ガラス
粉末と低熱膨脹のセラミツク粉末の混合物を用い
ることにより、これらの条件を満足することを見
い出した。軟化点500℃以下の低融点ガラスを用
いれば、1000℃以下で１分間の焼付け時間で均質
な絶縁層を形成させることが可能で、低熱膨脹の
セラミツク粉末を混入することにより熱膨脹係数
を30×10-7／℃以下とすることが可能であつた。
このガラス−セラミツク質の被膜の厚みは、5μ
ｍ以下となるように行われる。これは被膜の厚み
が5μｍより大きくなると、焼付け後の冷却中に
被膜が剥離する確率が増加する。また焼付け温度
1000℃以下で中性雰囲気（例えば窒素雰囲気）と
したのは、鋼板の酸化防止の安全策のためであ
る。 低膨脹のセラミツクとしてはβ−ユークリプタ
イト（Li2O・Al2O3・2SiO2）が最適であるが、
その外にチタン酸鉛（PbTiO3）が使用できる。
本発明の方法により作成した被膜形成珪素鋼板の
引張り応力は、1.0〜1.1Kg／mm2となり、前記した
従来の被膜形成珪素鋼板より３〜４割の向上がみ
られ、また製作方法も容易であり量産に適したも
のであつた。 以下、実施例について詳述するが、本発明の要
旨を越えない範囲内において、これに限定されな
い。 表−１に示すガラス組成になるようにPbO、
ZnO、B2O3、SiO2、Al2O3、P2O5、Na2Oを秤量
し、らいかい機にて均一混合したのち、アルミナ
製ルツボにて900℃の温度で溶融し、この溶液を
水中に落下しガラス塊を得たのち、これをアルミ
ナ製ボールミルで平均粒径約1μｍまで粉砕して
ガラスフリトを得た。 またβ−ユークリプタイトをアルミナ製ボール
ミルにて、平均粒径約1μｍまで粉砕してセラミ
ツク粉末を得た。 この低融点ガラス粉末と低膨脹係数セラミツク
粉末とを表−１に示す混合割合で配合し、よく混
合して、ガラス粉末−セラミツク粉末の混合物を
得た。 また、鋼板は仕上げ焼鈍後のMgO−SiO2を主
成分とするガラス状被膜をもつ珪素鋼板を使用し
た。鋼板へのガラス粉末−セラミツク粉末の混合
物の塗布は、沈降法により実施したが、その他の
デイツピング法又はロールコーター法でもよい。 沈降法ではイソプロピルアルコール90％、酢酸
エチル10％の混合溶液中にガラス粉末−セラミツ
ク粉末混合物を分散させ、この溶液中に鋼板を浸
漬して、鋼板表面に沈降させた。この沈降量の制
御は、単純な算術計算によりガラス−セラミツク
混合粉末量を決めてなした。次にガラス−セラミ
ツク混合粉末を塗布した鋼板を乾燥後、Ｎ雰囲気
中にて昇温時間約１分にて930℃に加熱し、30秒
間保持してあと約１分間で急冷却した。この被膜
層形成鋼板は、均質な被膜層が形成され、厚みは
4μｍで剥離はテスト枚数10枚中全数合格であつ
た。 鋼板に発生する応力は、300×60×３mmの珪素
鋼板の片面にガラス−セラミツク混合粉末を焼付
けて、焼付け後に鋼板に発生する反りから求め
た。その計算式は、 σB＝EB／１−VB×T2／3t×2H／12 σB：鋼板に発生する応力（Kg／mm2） EB：ヤング率（Kg／mm2） VB：ポアソン比 Ｔ：試験片板厚（mm） ｔ：目標板厚（mm） １：試験片長さ（mm） Ｈ：板の反り（mm）
を形成して、鋼板に引張り応力を付加する方法に
係り、更に詳しくは、トランスのエネルギー効率
を向上する対策として、トランスの鉄心用の珪素
鋼に引張り応力を付加する方法に関するものであ
る。 トランスの鉄心等に用いられる珪素鋼板の表面
被膜には、仕上げ焼鈍中に生成するガラス状被膜
と絶縁被膜の２層被膜から構成されている。仕上
げ焼鈍中に生成するガラス状被膜は、MgO、
SiO2を主成分とする厚さ5μｍ程度の被膜である。
絶縁被膜は上層被膜であり、従来、鋼板をSiO2
−H3PO4溶液に浸漬して乾燥後、焼成して厚さ
3μｍ程度の被膜としたものである。 トランスのエネルギー効率を向上させる方法と
して、トランスの鉄心となる鋼板に引張り応力を
付加することが有効と確認されており、上記絶縁
被膜層の形成は、その方策の１つであつた。この
従来法で鋼板に付加される引張り応力は、0.6〜
0.7Kg／mm2であり、トランスのエネルギー効率を
向上させているが、満足すべきものでなかつた。 従つて、より向上したトランスのエネルギー効
率とするために、従来より大きな引張り応力を付
加することが要望されていた。 本発明は係る要請に対してなされたもので、そ
の要旨は軟化点が500℃以下の低融点ガラス粉末
と、低熱膨張のセラミツク粉末とを、焼き付け後
の熱膨脹係数が30×10-7／℃以下となるような割
合で混合したガラス粉末−セラミツク粉末混合物
の懸濁液を鋼板面に塗布し、温度1000℃以下の中
性雰囲気で焼き付け、厚さ5μｍ以下のガラス−
セラミツク質の被膜を形成することにより鋼板に
引張り応力を付加する方法を提供するものであ
る。 鋼板に生じる引張り応力は、形成される絶縁被
膜層との熱膨脹係数の差から生じる。従つて鋼板
に大きな引張り応力を付加させるためには、絶縁
被膜層の熱膨脹係数は小さい程よい。鋼板の熱膨
脹係数は約120×10-7／℃であり、従来法のSiO2
−H3PO4コーテイング法の絶縁被膜層の熱膨脹
係数は約50×10-7／℃であり、0.6〜0.7Kg／mm2の
応力が付加される。従つて約１Kg／mm2以上の応力
を付加するためには、熱膨脹係数は30×10-7／℃
以下が望ましい。また固着温度は高い程大きな引
張り応力を付加するのに便利であるが、鋼板の結
晶組織を保つためには、焼付け温度は1000℃以下
が望ましく、焼付け時間も短い程よく１分間程度
が望ましい。 以上のこれらの条件を満足するためには、ガラ
ス材料のみでは極めて困難である。ガラスでは低
い熱膨脹係数と、低い焼付け温度は互いに相反す
る性質であるためである。 本発明では軟化点が500℃以下の低融点ガラス
粉末と低熱膨脹のセラミツク粉末の混合物を用い
ることにより、これらの条件を満足することを見
い出した。軟化点500℃以下の低融点ガラスを用
いれば、1000℃以下で１分間の焼付け時間で均質
な絶縁層を形成させることが可能で、低熱膨脹の
セラミツク粉末を混入することにより熱膨脹係数
を30×10-7／℃以下とすることが可能であつた。
このガラス−セラミツク質の被膜の厚みは、5μ
ｍ以下となるように行われる。これは被膜の厚み
が5μｍより大きくなると、焼付け後の冷却中に
被膜が剥離する確率が増加する。また焼付け温度
1000℃以下で中性雰囲気（例えば窒素雰囲気）と
したのは、鋼板の酸化防止の安全策のためであ
る。 低膨脹のセラミツクとしてはβ−ユークリプタ
イト（Li2O・Al2O3・2SiO2）が最適であるが、
その外にチタン酸鉛（PbTiO3）が使用できる。
本発明の方法により作成した被膜形成珪素鋼板の
引張り応力は、1.0〜1.1Kg／mm2となり、前記した
従来の被膜形成珪素鋼板より３〜４割の向上がみ
られ、また製作方法も容易であり量産に適したも
のであつた。 以下、実施例について詳述するが、本発明の要
旨を越えない範囲内において、これに限定されな
い。 表−１に示すガラス組成になるようにPbO、
ZnO、B2O3、SiO2、Al2O3、P2O5、Na2Oを秤量
し、らいかい機にて均一混合したのち、アルミナ
製ルツボにて900℃の温度で溶融し、この溶液を
水中に落下しガラス塊を得たのち、これをアルミ
ナ製ボールミルで平均粒径約1μｍまで粉砕して
ガラスフリトを得た。 またβ−ユークリプタイトをアルミナ製ボール
ミルにて、平均粒径約1μｍまで粉砕してセラミ
ツク粉末を得た。 この低融点ガラス粉末と低膨脹係数セラミツク
粉末とを表−１に示す混合割合で配合し、よく混
合して、ガラス粉末−セラミツク粉末の混合物を
得た。 また、鋼板は仕上げ焼鈍後のMgO−SiO2を主
成分とするガラス状被膜をもつ珪素鋼板を使用し
た。鋼板へのガラス粉末−セラミツク粉末の混合
物の塗布は、沈降法により実施したが、その他の
デイツピング法又はロールコーター法でもよい。 沈降法ではイソプロピルアルコール90％、酢酸
エチル10％の混合溶液中にガラス粉末−セラミツ
ク粉末混合物を分散させ、この溶液中に鋼板を浸
漬して、鋼板表面に沈降させた。この沈降量の制
御は、単純な算術計算によりガラス−セラミツク
混合粉末量を決めてなした。次にガラス−セラミ
ツク混合粉末を塗布した鋼板を乾燥後、Ｎ雰囲気
中にて昇温時間約１分にて930℃に加熱し、30秒
間保持してあと約１分間で急冷却した。この被膜
層形成鋼板は、均質な被膜層が形成され、厚みは
4μｍで剥離はテスト枚数10枚中全数合格であつ
た。 鋼板に発生する応力は、300×60×３mmの珪素
鋼板の片面にガラス−セラミツク混合粉末を焼付
けて、焼付け後に鋼板に発生する反りから求め
た。その計算式は、 σB＝EB／１−VB×T2／3t×2H／12 σB：鋼板に発生する応力（Kg／mm2） EB：ヤング率（Kg／mm2） VB：ポアソン比 Ｔ：試験片板厚（mm） ｔ：目標板厚（mm） １：試験片長さ（mm） Ｈ：板の反り（mm）
【表】
以上の実施例ではβ−ユークリプタイト粉末と
低融点ガラス粉末との混合粉末について述べた
が、その他の低熱膨脹係数をもつチタン酸鉛セラ
ミツク粉末と低融点ガラス粉末との混合粉末の塗
布で被膜層を形成したものも良好な応力を付加す
ることが出来た。
低融点ガラス粉末との混合粉末について述べた
が、その他の低熱膨脹係数をもつチタン酸鉛セラ
ミツク粉末と低融点ガラス粉末との混合粉末の塗
布で被膜層を形成したものも良好な応力を付加す
ることが出来た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軟化点が500℃以下の低融点ガラス粉末と、
低熱膨脹のセラミツク粉末とを、焼き付け後の熱
膨脹係数が30×10-7／℃以下となるような割合で
混合したガラス粉未−セラミツク粉末混合物の懸
濁液を鋼板面に塗布し、温度1000℃以下の中性雰
囲気で焼き付け、厚さ5μｍ以下のガラス−セラ
ミツク質の被膜を形成することにより鋼板に引張
り応力を付加する方法。 ２ 上記低熱膨脹セラミツクスとはβ−ユークリ
プタイトである特許請求の範囲第１高記載の鋼板
に引張り応力を付加する方法。 ３ 上記鋼板が、トランスの鉄心用の方向性珪素
鋼である特許請求の範囲第１項記載の鋼板に引張
り応力を付加する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7983383A JPS59205479A (ja) | 1983-05-07 | 1983-05-07 | 鋼板に引張り応力を付加する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7983383A JPS59205479A (ja) | 1983-05-07 | 1983-05-07 | 鋼板に引張り応力を付加する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59205479A JPS59205479A (ja) | 1984-11-21 |
| JPS6342705B2 true JPS6342705B2 (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=13701206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7983383A Granted JPS59205479A (ja) | 1983-05-07 | 1983-05-07 | 鋼板に引張り応力を付加する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59205479A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017075358A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 新日鐵住金株式会社 | 方向性電磁鋼板の絶縁皮膜及びその形成方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60103190A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ホ−ロ被覆金属板の製造法 |
| JP4620937B2 (ja) * | 2003-04-24 | 2011-01-26 | 新日本製鐵株式会社 | 積層鉄心用電磁鋼板およびその製造法 |
| JP6822501B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2021-01-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 絶縁被膜付き方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1983
- 1983-05-07 JP JP7983383A patent/JPS59205479A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017075358A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 新日鐵住金株式会社 | 方向性電磁鋼板の絶縁皮膜及びその形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59205479A (ja) | 1984-11-21 |
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