化学气相沉积法制备硅质量分数6.5%硅钢的脆性

高 超，苏芳臣，相颖杰，孙 权，陈建钧

(华东理工大学机械与动力工程学院， 上海 200237)



化学气相沉积法制备硅质量分数6.5%硅钢的脆性

高 超，苏芳臣，相颖杰，孙 权，陈建钧

(华东理工大学机械与动力工程学院， 上海 200237)

摘要：采用化学气相沉积(CVD)法制备了硅质量分数为6.5%的硅钢，利用扫描电镜、能谱仪和自主设计研发的三点压弯机研究了反应温度、气氛含氧量和SiCl4含量对硅钢脆性的影响。结果表明:硅钢的晶粒尺寸随反应温度的升高而长大，硅钢的脆性随着晶粒尺寸的增加而增大；气氛含氧量在100 mg·kg-1时所制备的硅钢产生了晶界氧化现象，使硅钢脆性增加；SiCl4含量较大时(体积分数35%)所制备的硅钢产生了Kirkendall空洞，导致其脆性加剧。

关键词：CVD法；硅钢；脆性；晶界氧化

0引言

硅钢是一种重要的磁性材料，主要用于制造电机、变压器铁芯和镇流器铁芯以及各种节能电器元件[1-2]。大量研究表明[3-4]，随着硅含量的增加，硅钢的铁损降低，磁矫顽力、磁致伸缩性能降低，从而在高频环境下表现出优良的磁学性能，被广泛应用于电子电力及军事行业。然而，硅含量的增加也会导致硅钢力学性能的降低，尤其是韧性和延展性急剧恶化，脆性增大，使得高硅钢不易采用传统的轧制工艺制备。现阶段能进行规模化生产的硅钢中硅含量大多控制在4%(质量分数，下同)左右。

研究表明[5-6]，当硅含量达到6.5%时，在高频磁场的作用下硅钢具有高磁导率、低矫顽力、磁致伸缩接近为零等优良特性，主要用于制造一些精密马达的超级铁芯，有效地降低了噪声，节约了能源。……