渗硅法制备高硅硅钢片开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

高硅硅钢片一般指硅含量为6.5wt%的硅钢片^[1][2]。高硅硅钢片具有优异的软磁性能，比如说铁损低、矫顽力低、饱和磁感应强度高、磁致伸缩系数接近零^{[3][5][9][10]}。这些优异的性质使高硅硅钢片成为制作低噪音^[14]、低铁损变压器和电抗器的理想铁芯材料并成为电力和电讯工业用以制造发电机、电动机、变压器、互感器、继电器以及其他电器仪表的重要磁性材料^[1][3][7][8]。由于在硅钢片中，随着硅含量的增加，材料的硬度和脆性增加，机械加工性能变差^[3][4][5]。所以高硅硅钢片的制备一直以来都是一个难题。

目前制备高硅硅钢片的方法主要有化学气相沉积法（cvd）^[1][7][13]、电泳沉积法（epd）^[13]、特殊轧制法^{[1][6][10][12][17]}、粉末压延法^[1][15]和热浸镀硅法^[3][4][5]等。 cvd法制备高硅硅钢片的工艺为：将普通轧制法生产的硅含量为3.0wt%的低硅硅钢片置于无氧气氛中加热到一定温度，通入sicl₄气体，在钢带表面发生化学反应：sicl₄ 5fe→fe₃si 2fecl₂^[7][11][13]。反应生成的fe₃si沉积在钢板表面热分解成活性si原子，将其置于惰性气氛对钢带进行平整轧制以消除si沉积后的不平度，再对其进行高温保温，表面富硅层中的si原子向内部中心扩散，钢带中的si原子含量达到6.5wt%。这种方法是目前唯一成功应用于工业化生产高硅硅钢片的技术。但是cvd法工艺复杂、能耗大、成本高、污染环境，需要进一步改进^[13][16]。

电泳沉积法^[13]的基本原理是在直流电场的作用下使分散于悬浮液中的带电粒子向点击移动，最终沉积在电极上。用硅含量为3.0wt%的无取向硅钢片作为待沉积si粉的阴极，通过电的作用（电镀与电泳）使超细硅粉颗粒沉积在基体表面上，然后在工业纯h₂保护下于1200℃保温扩散可成功制取硅含量为6.5wt%的高硅硅钢片。这种方法制得的硅钢片表面质量粗糙，还需再经过表面处理^[13]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

（1）、学习样品制备的相关操作；

（2）、学习使用xrd、sem、epma和dsc等设备分析硅钢片的结构、组织形貌、化学成分和差热分析；

3. 研究计划与安排

第1－2周：查阅文献，撰写开题报告。

第3－4周：进行实验准备，完成英文文献翻译。

第5－8周：在不同条件下进行渗硅试验。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李晓,赫晓东,孙跃. 高硅硅钢片的特性、制备及研究进展[j]. 磁性材料及器件,2008,06:1-4.

[2]曾铁. 硅钢片的若干问题[j]. 职大学报,2012,04:65-68.

[3] ros-yanez, t., houbaert, y., go′mez rodr′guez, v. (2002).high-silicon steel produced by hot dipping and diffusion annealing. journal ofapplied physics, 91(10), 7857.