TW201636434A - 電磁鋼板 - Google Patents

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Masaru Takahashi
Shuichi Yamazaki
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Hiroyasu Fujii
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Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
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Abstract

電磁鋼板包含有：電磁鋼之母材；及絕緣被膜，其形成於母材之表面，並含有多價金屬磷酸鹽及Fe。於距離絕緣被膜之表面自第1深度起至第2深度為止之區域中，相對於全體元素，將與O鍵結的Fe之比例(原子%)設為CFe-O、將P之比例(原子%)設為CP，此時以「Q=CFe-O/CP」所表示之參數Q之最大值為平均值之1.3倍以下。第1深度為距離表面20nm之深度，第2深度為P之比例與金屬Fe之比例相等之深度。

Description

電磁鋼板 技術領域
本發明是有關於一種電磁鋼板。
背景技術
電磁鋼板乃於腐蝕環境下使用或運輸。舉例言之，電磁鋼板乃於高溫多濕之地區使用或海上運輸。海上運輸時會飛來大量之鹽分。故，電磁鋼板乃要求防鏽性。為了獲得防鏽性，於電磁鋼板之表面形成絕緣被膜。絕緣被膜可列舉如：鉻酸鹽系絕緣被膜。鉻酸鹽系絕緣被膜雖然顯示優異之防鏽性，然而，於鉻酸鹽系絕緣被膜之原料中使用的六價鉻卻具有致癌性。故，必須開發一種原料中可以不使用六價鉻而形成的絕緣被膜。
原料中可以不使用六價鉻而形成的絕緣被膜可列舉如：磷酸鹽系絕緣被膜、二氧化矽系絕緣被膜及鋯系絕緣被膜(專利文獻1~12)。然而，於該等絕緣被膜中，無法獲得與鉻酸鹽系絕緣被膜相同程度之防鏽性。若將絕緣被膜加厚，則可提升防鏽性，然而，絕緣被膜越厚，越會降低熔接性及斂縫性。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本專利公開公報特公昭53-028375號公報
[專利文獻2]特開平05-078855號公報
[專利文獻3]特開平06-330338號公報
[專利文獻4]特開平11-131250號公報
[專利文獻5]特開平11-152579號公報
[專利文獻6]特開2001-107261號公報
[專利文獻7]特開2002-047576號公報
[專利文獻8]國際公開第2012/057168號
[專利文獻9]特開2002-47576號公報
[專利文獻10]特開2008-303411號公報
[專利文獻11]特開2002-249881號公報
[專利文獻12]特開2002-317277號公報
發明概要
本發明之目的在提供一種絕緣被膜之原料中可以不使用六價鉻而獲得優異防鏽性之電磁鋼板。
發明人為了解決上述課題進行銳意檢討。其結果明白，當包含於絕緣被膜之P之比例以及與O鍵結的Fe之比例之關係適切時，可獲得優異之防鏽性。亦明白在此種絕 緣被膜之形成時，使用含有螯合劑之塗佈液是重要的。
發明人根據此種見識進一步反覆銳意檢討之結果，想到以下所示發明之諸態樣。
(1)一種電磁鋼板，其具有：電磁鋼之母材；及絕緣被膜，其形成於前述母材之表面，並含有多價金屬磷酸鹽及Fe；於距離前述絕緣被膜之表面自第1深度起至第2深度為止之區域中，相對於全體元素，將與O鍵結的Fe之比例(原子%)設為CFe-O、將P之比例(原子%)設為CP，此時以「Q=CFe-O/CP」所表示之參數Q之最大值為平均值之1.3倍以下；且前述第1深度為距離前述表面20nm之深度，前述第2深度為P之比例與金屬Fe之比例相等之深度。
(2)如(1)之電磁鋼板，其中前述參數Q之平均值為0.4以上、0.8以下。
(3)如(1)或(2)之電磁鋼板，其中前述絕緣被膜含有有機樹脂。
依據本發明，由於包含於絕緣被膜之P之比例以及與O鍵結的Fe之比例之關係適切，因此，絕緣被膜之原料中可以不使用六價鉻而獲得優異之防鏽性。故，亦可避免伴隨著絕緣被膜厚膜化之熔接性及斂縫性之降低。
1‧‧‧電磁鋼板
2‧‧‧母材
3‧‧‧絕緣被膜
圖1是顯示有關本發明實施形態之電磁鋼板之構造截面圖。
圖2A是顯示使用未含螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜之XPS分析結果圖。
圖2B是顯示使用含有螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜之XPS分析結果圖。
圖3A是顯示使用未含螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜之參數Q之分布圖。
圖3B是顯示使用含有螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜之參數Q之分布圖。
圖4A是顯示氯化鈉濃度為1.0質量%之防鏽性試驗結果例之圖。
圖4B是顯示氯化鈉濃度為0.3質量%之防鏽性試驗結果例之圖。
圖4C是顯示氯化鈉濃度為0.1質量%之防鏽性試驗結果例之圖。
圖4D是顯示氯化鈉濃度為0.03質量%之防鏽性試驗結果例之圖。
圖4E是顯示氯化鈉濃度為0.01質量%之防鏽性試驗結果例之圖。
圖5A是顯示使用未含螯合劑之塗佈液來形成絕緣被膜的電磁鋼板之防鏽性試驗結果例之圖。
圖5B是顯示使用含有螯合劑之塗佈液來形成絕緣被膜的電磁鋼板之防鏽性試驗結果例之圖。
用以實施發明之形態
以下，一面參照附圖，一面詳細說明本發明之實施形態。圖1是顯示有關本發明實施形態之電磁鋼板之構造截面圖。
如圖1所示，有關本發明實施形態之電磁鋼板1包含有：電磁鋼之母材2；及絕緣被膜3，其形成於母材2之表面，並含有多價金屬磷酸鹽及Fe。母材2乃具有適合於方向性電磁鋼板或無方向性電磁鋼板之組成。舉例言之，多價金屬磷酸鹽乃包含Al、Zn、Mg或Ca，抑或該等之任意組合。以下，有時會藉由M來表示Al、Zn、Mg或Ca，抑或該等之任意組合。
於距離絕緣被膜3之表面自第1深度起至第2深度為止之區域中，相對於全體元素，將與O鍵結的Fe之比例(原子%)設為CFe-O、將P之比例(原子%)設為CP，此時以「Q=CFe-O/CP」所表示之參數Q之最大值為平均值之1.3倍以下，較為理想的是平均值為0.4以上、0.8以下。第1深度為距離絕緣被膜3之表面20nm之深度，第2深度為P之比例與金屬Fe之比例相等之深度。
詳情如後述，參數Q是反映絕緣被膜之緻密性及組成均一性之指標，滿足上述關係之絕緣被膜3會比以往電磁鋼板中所含有的絕緣被膜更緻密且均一。緻密且組成均一之絕緣被膜3乃抑制構成腐蝕原因的鹽分及水分之穿透，並具有優異之防鏽性。故，若藉由電磁鋼板1，則絕緣 被膜3之原料中可以不使用六價鉻而獲得優異之防鏽性，且不會降低熔接性及斂縫性。
其次，說明製造電磁鋼板1之方法。於該方法中，將由含有M之多價金屬磷酸鹽、螯合劑及水所構成的塗佈液塗佈於電磁鋼之母材並燒固。以下，有時會藉由M來表示Al、Zn、Mg或Ca，抑或該等之任意組合。水是使用Ca離子及Mg離子之合計濃度為100ppm以下者。多價金屬磷酸鹽可例示：磷酸二氫鋁、磷酸二氫鋅、磷酸二氫鎂及磷酸二氫鈣。以下，磷酸鋁、磷酸鋅、磷酸鎂、磷酸鈣乃分別表示磷酸二氫鋁、磷酸二氫鋅、磷酸二氫鎂、磷酸二氫鈣。
於塗佈液之燒固時，磷酸鹽之末端彼此乃藉由脫水縮合反應交聯而形成絕緣被膜。脫水縮合反應之反應式可例示如下。在此，將螯合劑揭示為「HO-R-OH」，將金屬揭示為「M」。
P-OH+HO-P→P-O-P (化學式1)
P-OH+HO-P+HO-R-OH→P-O-R-O-P (化學式2)
P-OH+HO-P+HO-R-OH+M→P-O-M-O-R-O-P (化學式3)
P-OH+HO-P+HO-R-OH+2M→P-O-M-O-R-O-M-O-P (化學式4)
另一方面，在使用由多價金屬磷酸鹽及水所構成且不含螯合劑之塗佈液時，雖然會產生化學式1之反應，但卻不會產生化學式2~化學式4之反應。故，相較於使用未含螯合劑之塗佈液之情形，在使用含有螯合劑之塗佈液時， 於絕緣被膜中存在有許多交聯點，且可獲得高防鏽性。螯合劑之原子鍵越多，交聯點數越多，且可獲得更高之防鏽性。
舉例言之，螯合劑乃使用羥基羧酸系、二羧酸系或膦酸系螯合劑。羥基羧酸系螯合劑可例示：蘋果酸、乙醇酸及乳酸。二羧酸系螯合劑可例示：草酸、丙二酸及琥珀酸。膦酸系螯合劑可例示：胺基三亞甲基膦酸、羥基亞乙基單膦酸及羥基亞乙基二膦酸。
包含於塗佈液之螯合劑量乃相對於燒固後之絕緣被膜之質量而為1質量%~30質量%。由於含有磷酸鹽之塗佈液呈酸性，因此，在塗佈液之乾燥未結束且塗佈液保持酸性期間，Fe乃於塗佈液中自母材溶出。又，若Fe過度溶出並超過螯合劑之反應界限，則會生成磷酸鐵及氫氧化鐵，且無法獲得參數Q滿足上述條件之絕緣被膜。當螯合劑量小於1質量%時，此種現象明顯。故，螯合劑量乃相對於燒固後之絕緣被膜之質量而為1質量%以上。另一方面，若螯合劑量大於30質量%，則塗佈液中的磷酸鹽小於70質量%，絕緣被膜無法獲得充分之耐熱性。故，螯合劑量乃相對於燒固後之絕緣被膜之質量而為30質量%以下。
雖然螯合劑屬於活性化合物，但若與金屬反應，則能量上變得安定，且無法顯示充分之活性。故，為了高度地維持螯合劑之活性，包含於磷酸鹽之金屬以外的金屬乃設為在塗佈液之燒固完成前不會與螯合劑反應。故，與水中的螯合劑之反應性高之金屬離子之濃度宜低。此種金 屬離子可例示：Ca離子及Mg離子。若Ca離子及Mg離子之合計濃度大於100ppm，則螯合劑之活性降低。故，Ca離子及Mg離子之合計濃度為100ppm以下，且宜為70ppm以下。Ca離子及Mg離子以外的鹼土類金屬離子亦越少越好。
螯合劑乃於末端具有羥基，羥基容易取得藉由化學式5表示之結合狀態(氫鍵)。
R-OH…O=R (化學式5)
若螯合劑之羥基結合度(氫鍵程度)提高，則難以產生藉由化學式2~化學式4表示之交聯反應。故，塗佈液之塗佈宜以結合度盡量減小來進行。舉例言之，當進行使用滾筒之塗佈(輥塗)時，宜賦予塗佈液剪切力而降低螯合劑之結合度並塗佈塗佈液。藉由減小滾筒之直徑且提高母材之移動速度，可賦予用以解除結合狀態適切之剪切力。舉例言之，宜使用直徑為700mm以下之滾筒而將母材之移動速度作成60m/分以上，更宜使用直徑為500mm以下之滾筒而將母材之移動速度作成70m/分以上。
塗佈液之燒固乃藉由250℃以上之溫度進行，且將塗佈時之母材溫度，例如30℃左右之室溫至100℃之升溫速度(第1升溫速度)作成8℃/秒以上，並使150℃至250℃之升溫速度(第2升溫速度)低於第1升溫速度。塗佈時之溫度實質上與塗佈液之溫度相等。
若塗佈液之流動性消失，則前述螯合劑之結合之進行便不會產生。故，為了盡量降低結合度，直到水之沸點(100℃)為止之第1升溫速度宜提高。若第1升溫速度小於8 ℃/秒，則升溫中螯合劑之結合度會急遽地升高，因此，難以產生藉由化學式2~化學式4表示之交聯反應。故，第1升溫速度乃作成8℃/秒以上。
化學式1~化學式4之磷酸鹽及螯合劑之交聯反應與螯合劑之分解及揮發乃於150℃~250℃之溫度範圍產生。故，藉由減小150℃至250℃之第2升溫速度，可一面抑制螯合劑之分解，一面促進交聯反應。然而，升溫速度之降低有時會導致生產性之降低。另一方面，螯合劑之交聯反應會依照前述螯合劑之結合度而改變。故，若增大第1升溫速度並減小螯合劑之結合度，則即使增大第2升溫速度，亦可促進磷酸鹽與螯合劑之交聯反應。另一方面，當第1升溫速度小且螯合劑之結合度變大時，若未因應其而降低第2升溫速度，則無法充分地進行螯合劑與磷酸鹽之交聯反應。依據發明人之檢討，得知若第1升溫速度為8℃/秒以上且第2升溫速度低於第1升溫速度，則可按照螯合劑之結合度，進行磷酸鹽與螯合劑之交聯反應，並獲得優異之防鏽性。不過，當第2升溫速度過大時，舉例言之，若大於18℃/秒，則即使第1升溫速度為8℃/秒以上，交聯亦未充分地完成而無法獲得優異之防鏽性。故，第2升溫速度乃作成18℃/秒以下。另一方面，第2升溫速度越低，生產性越會降低，若小於5℃/秒，則會變得明顯。故，第2升溫速度宜作成5℃/秒以上。
經由此種對電磁鋼母材之塗佈液之塗佈及燒固，可製造電磁鋼板1。
塗佈液亦可含有有機樹脂。包含於塗佈液之有機樹脂乃具備抑制沖裁模磨損之作用。故，藉由使用含有有機樹脂之塗佈液，可提升電磁鋼板之沖孔加工性。有機樹脂宜作成水分散性有機乳劑來使用。當使用水分散性有機乳劑時，包含於其中之Ca離子、Mg離子等鹼土類金屬離子越少越好。有機樹脂可例示：丙烯酸樹脂、丙烯酸苯乙烯樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂、聚矽氧樹脂、氟樹脂、聚烯烴樹脂、苯乙烯樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、環氧樹脂、酚樹脂、聚胺酯樹脂及三聚氰胺樹脂。
其次，說明螯合劑之作用。
發明人為了弄清螯合劑之作用，針對使用含有螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜以及使用未含螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜，進行利用X射線光電子分光法(X-ray photoelectron spectroscopy：XPS)之分析。此時，包含於塗佈液之多價金屬磷酸鹽乃使用磷酸鋁。於該分析中，分析裝置乃使用優貝克(ULVAC-PHI)股份有限公司製之Quantera SXM，X射線源則使用單色化(mono)AlK α射線(h ν=1486.6eV)。將絕緣被膜之表面至1000nm左右之深度之區域作成測定對象，並使用氬離子而藉由濺鍍法來蝕刻絕緣被膜，每當蝕刻進行約15nm左右，便測定於直徑為200μm之圓形區域中各種元素相對於全體元素之比例(原子%)。蝕刻速度為4.6nm/分。
測定對象之元素乃作成碳(C)、氧(O)、鋁(Al)、磷(P)及鐵(Fe)。該等元素之比例是使用各元素特有的X射線 光電子吸收譜來測定。Fe乃包含與O鍵結的Fe及金屬Fe，其中，只有與O鍵結的Fe會被吸入絕緣被膜之交聯構造。故，Fe乃依下述作成來區別與O鍵結的Fe之比例以及金屬Fe之比例。於歸屬於Fe之2p3/2軌道之X射線光電子吸收譜中，來自金屬Fe者乃於707eV附近之結合能顯示峰頂，來自與O鍵結的Fe者則於711eV附近之結合能顯示峰頂。利用該現象，針對在707eV附近具有峰頂的吸收譜以及在711eV附近具有峰頂的吸收譜，藉由勞侖茲(Lorentz)函數進行擬合，並使用各自之吸收面積之比例，算出金屬Fe之比例以及與O鍵結的Fe之比例。圖2A是顯示使用未含螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜之XPS分析結果，圖2B是顯示使用含有螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜之XPS分析結果。
如圖2A及圖2B所示，依照螯合劑之有無，相對於全體元素之與O鍵結的Fe之比例(CFe-O)之分布以及P之比例(CP)會不同。故，發明人乃求取比例CFe-O相對於比例CP之比(參數Q)。圖3A是顯示使用未含螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜之參數Q之分布，圖3B是顯示使用含有螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜之參數Q之分布。絕緣被膜之表面至深度20nm之部分容易承受絕緣被膜外部之因素。比例CP與金屬Fe之比例(CFe)相等之深度實質上為絕緣被膜與電磁鋼母材之界面之深度。故，距離絕緣被膜之表面20nm之深度至比例CP與比例CFe相等之深度之區域對於絕緣被膜之評價是重要的。
如圖3A所示，於使用未含螯合劑之塗佈液所形 成的絕緣被膜中，若將距離絕緣被膜之表面20nm之深度作為基準，則參數Q會一度朝絕緣被膜與母材之界面減少，然後增加。又，於參數Q之最小值(約0.6)與最大值(約1.1)間存有大幅差異。另一方面，如圖3B所示，於使用含有螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜中，若將距離絕緣被膜之表面20nm之深度作為基準，則參數Q會緩慢地朝絕緣被膜與母材之界面增加。又，參數Q之最小值(約0.5)與最大值(約0.7)間之差異小，參數Q全體小。
磷酸鹽與Fe之鍵結比例越高，參數Q越大。磷酸鹽與Fe之鍵結無法如磷酸鹽與螯合劑之直接鍵結般緻密地形成。故，參數Q越大，絕緣被膜之緻密性越低。又，參數Q之變動亦反映絕緣被膜組成之變動。故，參數Q之最大值與最小值之差異越大，絕緣被膜之組成均一性越低。由該等可知，於使用含有螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜中，相較於使用未含螯合劑之塗佈液所形成的絕緣被膜，交聯反應乃充分地進行而形成緻密且均一之交聯狀態(被膜構造)，且可獲得包含優異防鏽性之耐蝕性。
發明人著眼於藉由該等XPS分析所獲得之結果，認為比例CFe-O之分布及比例CP之分布乃大幅有助於絕緣被膜之防鏽性之提升，並針對參數Q與防鏽性之關係詳細調查。
在此，說明防鏽性之評價方法。
評價電磁鋼板之防鏽性之試驗可例示：JIS K 2246中所規定的潤濕試驗及JIS Z 2371中所規定的鹽水噴 霧試驗。然而，於該等試驗中的腐蝕環境乃與像是電磁鋼板生鏽之腐蝕環境大幅不同，未必稱得上可適切地評價電磁鋼板之防鏽性。
故，發明人乃檢討可適切地評價在像是電磁鋼板生鏽之腐蝕環境中的防鏽性之方法。其結果得知，藉由如下述方法，可適切地評價防鏽性。於該方法中，使濃度不同的氯化鈉水溶液液滴於具有絕緣被膜之電磁鋼板表面各附著0.5μl而乾燥，並將電磁鋼板保持於溫度為50℃、相對濕度RH為90%之恆溫恆濕環境氣體中48小時。亦可使用恆溫恆濕槽。然後，確認鏽之有無，並特定於該電磁鋼板中未生鏽之氯化鈉濃度。又，根據未生鏽之氯化鈉濃度，評價防鏽性。
即，於該方法中，電磁鋼板乃於氯化鈉水溶液液滴之附著及乾燥後暴露於潤濕環境氣體中。此種過程乃與下述電磁鋼板所暴露之腐蝕環境類似，即：在保管、運輸及使用時鹽附著於電磁鋼板之表面，然後，濕度上升而鹽潮解。氯化鈉濃度越高，乾燥後殘存之氯化鈉量越多，且容易生鏽。故，若一面階段性地降低氯化鈉水溶液濃度一面進行觀察，並特定未生鏽之濃度(以下，有時會稱作「臨界氯化鈉濃度」)，則可根據該臨界氯化鈉濃度，定量評價電磁鋼板在實際所暴露之腐蝕環境中的防鏽性。
圖4A~圖4E是顯示依據上述方法之試驗結果例。於該試驗中，將氯化鈉濃度作成1.0質量%(圖4A)、0.3質量%(圖4B)、0.1質量%(圖4C)、0.03質量%(圖4D)或0.01 質量%(圖4E)。又，如圖4A~圖4E所示，當氯化鈉濃度為1質量%、0.3質量%、0.1質量%或0.03質量%時，可確認生鏽，當氯化鈉濃度為0.01質量%時，無法確認生鏽。故，該電磁鋼板之臨界氯化鈉濃度為0.01質量%。發明人已確認，即使在恆溫恆濕環境氣體中的保持時間大於48小時，此種生鏽狀況亦幾乎不會改變。
圖5A是顯示使用未含螯合劑之塗佈液來形成絕緣被膜的電磁鋼板依據上述方法之試驗結果例，圖5B是顯示使用含有螯合劑之塗佈液來形成絕緣被膜的電磁鋼板依據上述方法之試驗結果例。於任一者之塗佈液中皆含有磷酸鋁作為多價金屬磷酸鹽。在使用未含螯合劑之塗佈液來形成絕緣被膜的電磁鋼板中，如圖5A所示，當使用濃度為0.03質量%之氯化鈉水溶液時，可確認生鏽。另一方面，在使用含有螯合劑之塗佈液來形成絕緣被膜的電磁鋼板中，如圖5B所示，即便是在使用濃度為0.2質量%之氯化鈉水溶液時，亦無法確認生鏽。
依此，相較於使用未含螯合劑之塗佈液來形成絕緣被膜之情形，在使用含有螯合劑之塗佈液來形成絕緣被膜時，臨界氯化鈉濃度高，且可獲得優異之防鏽性。
依據上述，螯合劑會對參數Q之分布造成影響，為了獲得優異之防鏽性，使參數Q之分布適切是重要的。又，於有關本發明實施形態之電磁鋼板1中，於距離絕緣被膜3之表面自第1深度(距離絕緣被膜3之表面20nm之深度)起至第2深度(P之比例與金屬Fe之比例相等之深度)為止之 區域中，參數Q之最大值為平均值之1.3倍以下，較為理想的是參數Q之平均值為0.4以上、0.8以下。故，若藉由電磁鋼板1，則可獲得優異之防鏽性。
若參數Q之最大值大於平均值之1.3倍，則局部會產生磷酸Fe之結晶化，並形成結晶化部分與未結晶化部分之界面，腐蝕因子之絕緣被膜內之穿透變得容易，且無法獲得充分之緻密性及均一性而耐蝕性降低。故，參數Q之最大值乃作成平均值之1.3倍以下。參數Q之最大值宜為平均值之1.2倍以下。
若參數Q之平均值小於0.4，則會有絕緣被膜與母材間之密接性低之情形。故，參數Q之平均值宜為0.4以上，且更宜為0.5以上。另一方面，若參數Q之平均值大於0.8，則絕緣被膜之組成誤差大，有時無法獲得優異之防鏽性。故，參數Q之平均值宜為0.8以下，且更宜為0.7以下。
若藉由有關本實施形態之電磁鋼板1，則絕緣被膜3之原料中可以不使用六價鉻而獲得優異之防鏽性。舉例言之，不論是在海上運輸時等高飛來鹽分環境下，或是在相當於亞熱帶或熱帶之高溫多濕環境下，電磁鋼板1皆呈現充分之防鏽性。由於無需厚厚地形成絕緣被膜3，因此，可避免熔接性及斂縫性之降低。
另，上述實施形態皆不過是顯示實施本發明時之具體化例子，本發明之技術範圍並不因該等而限定解釋。即，本發明可於未脫離其技術思想或其主要特徵下藉由各種形式來實施。
實施例
其次，說明本發明之實施例。於實施例中的條件乃用以確認本發明之可實施性及效果所採用之一條件例，本發明並不限於該一條件例。只要未脫離本發明之要旨而達成本發明之目的，則本發明可採用各種條件。
發明人乃製作由表1所示之磷酸鹽、螯合劑、有機樹脂及水所構成的塗佈液，並將其塗佈於電磁鋼母材之兩面而燒固。表1亦顯示包含於水中的Ca離子及Mg離子之合計濃度(離子合計濃度)。表1亦顯示塗佈條件及燒固條件。第1升溫速度為30℃至100℃之升溫速度，第2升溫速度為150℃~250℃之升溫速度。母材乃含有0.3質量%之Si，母材之厚度為0.5mm。於試料No.23中，為了加以參考，取代磷酸鹽而使用鉻酸鹽來形成絕緣被膜。
接著，進行絕緣被膜之XPS分析，以及防鏽性及熔接性之評價。
於絕緣被膜之XPS分析中，分析裝置乃使用優貝克(ULVAC-PHI)股份有限公司製之Quantera SXM，X射線源則使用單色化(mono)AlK α射線(h ν=1486.6eV)。使用氬離子而藉由濺鍍法來蝕刻絕緣被膜，每當蝕刻進行約15nm左右，便測定於直徑為200μm之圓形區域中Fe及P相對於全體元素之比例(原子%)。針對Fe，亦求取金屬Fe之比例以及與O鍵結的Fe之比例。表2顯示其結果。表2中的底線是表示該數值脫離本發明之範圍。
於防鏽性之評價中，自各電磁鋼板準備試驗片，並使濃度不同的氯化鈉水溶液液滴於試驗片表面各附著0.5μl而乾燥，且將試驗片保持於溫度為50℃、相對濕度RH為90%之恆溫恆濕環境氣體中48小時。氯化鈉水溶液之濃度乃作成0.001質量%、0.01質量%、0.02質量%、0.03質量%、0.10質量%、0.20質量%、0.30質量%及1.0質量%。然後，確認鏽之有無，並特定各試驗片之臨界氯化鈉(NaCl)濃度。表2亦顯示其結果。
於熔接性之評價中，將熔接電流作成120A，且電極使用La-W(2.4mm□)，並將間隙作成1.5mm，且將Ar氣體之流量作成61/分、夾壓作成50kg/cm2而藉由各種熔接速度進行熔接。又，特定未產生氣孔之最大熔接速度。表2亦顯示其結果。
如表2所示，於位於本發明範圍內之試料No.6~No.8、No.11、No.14~No.21中，可獲得0.10質量%以上之臨界氯化鈉濃度及100cm/分之熔接速度兩者。即，可獲得優異之防鏽性及熔接性。
於試料No.1~No.5、No.9~No.10、No.12~No.13、No.22、No.24~No.27中，臨界氯化鈉濃度為0.03質量%以下，或是熔接速度為50cm/分。即，防鏽性或熔接性抑或該等兩者低。
產業上之可利用性
本發明可利用在例如電磁鋼板之製造產業及電磁鋼板之利用產業中。
1‧‧‧電磁鋼板
2‧‧‧母材
3‧‧‧絕緣被膜

Claims (3)

  1. 一種電磁鋼板，其特徵在於具有：電磁鋼之母材；及絕緣被膜，其形成於前述母材之表面，並含有多價金屬磷酸鹽及Fe；於距離前述絕緣被膜之表面自第1深度起至第2深度為止之區域中，相對於全體元素，將與O鍵結的Fe之比例(原子%)設為CFe-O、將P之比例(原子%)設為CP，此時以「Q=CFe-O/CP」所表示之參數Q之最大值為平均值之1.3倍以下；且前述第1深度為距離前述表面20nm之深度，前述第2深度為P之比例與金屬Fe之比例相等之深度。
  2. 如請求項1之電磁鋼板，其中前述參數Q之平均值為0.4以上、0.8以下。
  3. 如請求項1或2之電磁鋼板，其中前述絕緣被膜含有有機樹脂。
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