D0I:10.13374/1.issnl00103.2007.s2.066 第29卷增刊2 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.2 2007年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2007 无取向硅钢磷酸盐环保绝缘涂层制备工艺 孔祥华)张东升) 何业东)朱涛)骆晓钢) 张建平) 刘 辉) 1)北京市腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室，北京科技大学材料物理与化学系，北京100083 2)马鞍山钢铁股份有限公司，马鞍山2430003)安徽马鞍山金科有限公司，马鞍山243000 摘要系统研究了环保型无取向型电工钢板绝缘膜的电工性能，采用水，磷酸二氢铝、苯一丙乳液作为涂料的主要原材料， 综合SEM、能谱、XRD、盐雾实验，硬度和附着性能的试验结果，得到制备电工钢绝缘涂料的最佳原料质量比为水：AI(H2PO4)3 :苯丙乳液=25：10：5.在该最佳配比条件下电工钢片的层间电阻基本保持在500(Qmm2)/片以上，附着性、耐蚀性能良好， 表明磷酸盐环保涂料是一种优良的电工钢绝缘涂料， 关键词电工钢：绝缘涂膜：环保涂层：磷酸盐 分类号TG174.4 无取向电工钢作为电机和变压器的铁芯材料， 提高了有机树脂分子在处理液中的稳定性，并在烘 近几年获得了快速发展[山，为减少电工钢板涡流损 烤后保留在膜中增强了膜的滑动作用，形成一种有 失，需要在钢板表面涂覆绝缘涂膜，因此硅钢生产线 机/无机杂化薄膜，从而制备出一种能为无取向硅钢 需要在退火后对硅钢板材进行绝缘层涂覆处理，由 提供性能良好而又无毒的环保型绝缘涂层， 于在制造电机、家用电器和变压器铁芯时，要将电工 钢板冲制成铁芯形状的坯料，需要将叠好的芯片边 1实验 缘焊接固定，因此绝缘涂层不仅需要有绝缘性，而且 1.1实验原料 还需要有良好的冲片性、附着性、焊接性、耐热性 苯一丙乳液[（固相质量分数40%，pH值为 等2]. 7~8)以及少量的硅烷偶联剂(KH570)·磷酸二氢 目前，无取向硅钢表面绝缘涂层主要包括无机 铝作为主要的无机成膜物（工业级，质量分数(60%， 涂层、有机涂层和半无机涂层三大类]，国内传统 密度为1.44~1.47g/cm,pH为1左右)，甘油 的绝缘涂料主要为有机涂层，耐热性较差。半无机 1.2涂料制备 涂层因为它具有良好的冲片性和附着性而在国外获 将磷酸二氢铝、苯丙乳液及甘油以10：5：1的 得了广泛的关注和应用。传统的半无机涂层的无机 质量比混合并调匀，再加入0.1%的硅烷偶联剂用 成分为铬酸盐，具有良好的耐蚀性，在国内外相关企 高速分散机对涂料混合物进行分散30min以确保 业占据了主导地位，但随着环保要求的日益严格，尤 涂料混合物混合均匀·分别按表1比例加水稀释配 其是欧盟ROHS指令的颁布与实施，无铬环保涂层 制涂料以待下一步的性能表征. 日益成为绝缘涂层研究开发的热点[. 表1四种样品的原材料配比及基本物理性能 无机磷酸盐绝缘涂层可以提供优良的表面电阻 率和耐热性，其冲制性和粘结性可以通过加入苯一 编 水：AI(HPO)3:甘比重/ 固相质量 号苯丙乳液（质量比）油(gm一) PH 分数/% 丙乳液等填料来改善。鉴于此，本研究以磷酸二氢 0:10±5 11.144 1.3 25.23 铝为基液，通过向该基液中加入苯一丙乳液和水溶 15:10:5 11.114 1.522.56 性有机化合物的处理液混合生成磷酸盐涂料，利用 它们之间的协同作用来提高磷酸盐涂层的绝缘性、 0 25±10：5 11.104 1.7 19.55 附着性和耐蚀性等。该水溶性有机化合物的沸点或 35:10:5 1 1.060 2.0 14.71 升华点温度至少是100℃，且其添加量为100重量 1.3涂层制备 份金属磷酸盐比10重量份有机化合物，该化合物 (1)涂覆前的表面处理，为了保证获得优良的 收稿日期：2007-10-15 涂装质量，首先要求涂层能牢固附在被涂物的表面， 作者简介：孔祥华(1969一)男，副教授，博士 这一方面取决于涂料本身质量的好坏，另一方面取
无取向硅钢磷酸盐环保绝缘涂层制备工艺 孔祥华1） 张东升1） 何业东1） 朱 涛2） 骆晓钢2） 张建平2） 刘 辉3） 1） 北京市腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室北京科技大学材料物理与化学系北京100083 2） 马鞍山钢铁股份有限公司马鞍山243000 3） 安徽马鞍山金科有限公司马鞍山243000 摘 要 系统研究了环保型无取向型电工钢板绝缘膜的电工性能．采用水、磷酸二氢铝、苯－丙乳液作为涂料的主要原材料 综合 SEM、能谱、XRD、盐雾实验、硬度和附着性能的试验结果得到制备电工钢绝缘涂料的最佳原料质量比为水∶Al（H2PO4）3 ∶苯－丙乳液＝25∶10∶5．在该最佳配比条件下电工钢片的层间电阻基本保持在500（Ω·mm 2）／片以上附着性、耐蚀性能良好 表明磷酸盐环保涂料是一种优良的电工钢绝缘涂料． 关键词 电工钢；绝缘涂膜；环保涂层；磷酸盐 分类号 TG174∙4 收稿日期：2007-10-15 作者简介：孔祥华（1969－）男副教授博士 无取向电工钢作为电机和变压器的铁芯材料 近几年获得了快速发展［1］．为减少电工钢板涡流损 失需要在钢板表面涂覆绝缘涂膜因此硅钢生产线 需要在退火后对硅钢板材进行绝缘层涂覆处理．由 于在制造电机、家用电器和变压器铁芯时要将电工 钢板冲制成铁芯形状的坯料需要将叠好的芯片边 缘焊接固定因此绝缘涂层不仅需要有绝缘性而且 还需要有良好的冲片性、附着性、焊接性、耐热性 等［2］． 目前无取向硅钢表面绝缘涂层主要包括无机 涂层、有机涂层和半无机涂层三大类［3］．国内传统 的绝缘涂料主要为有机涂层耐热性较差．半无机 涂层因为它具有良好的冲片性和附着性而在国外获 得了广泛的关注和应用．传统的半无机涂层的无机 成分为铬酸盐具有良好的耐蚀性在国内外相关企 业占据了主导地位但随着环保要求的日益严格尤 其是欧盟 ROHS 指令的颁布与实施无铬环保涂层 日益成为绝缘涂层研究开发的热点［4］． 无机磷酸盐绝缘涂层可以提供优良的表面电阻 率和耐热性其冲制性和粘结性可以通过加入苯－ 丙乳液等填料来改善．鉴于此本研究以磷酸二氢 铝为基液通过向该基液中加入苯－丙乳液和水溶 性有机化合物的处理液混合生成磷酸盐涂料利用 它们之间的协同作用来提高磷酸盐涂层的绝缘性、 附着性和耐蚀性等．该水溶性有机化合物的沸点或 升华点温度至少是100℃且其添加量为100重量 份金属磷酸盐比10重量份有机化合物．该化合物 提高了有机树脂分子在处理液中的稳定性并在烘 烤后保留在膜中增强了膜的滑动作用．形成一种有 机／无机杂化薄膜从而制备出一种能为无取向硅钢 提供性能良好而又无毒的环保型绝缘涂层． 1 实验 1∙1 实验原料 苯－丙乳液［5］ （固相质量分数40％pH 值为 7～8）以及少量的硅烷偶联剂（KH570）．磷酸二氢 铝作为主要的无机成膜物（工业级质量分数（60％ 密度为1∙44～1∙47g／cm 3pH 为1左右）甘油． 1∙2 涂料制备 将磷酸二氢铝、苯－丙乳液及甘油以10∶5∶1的 质量比混合并调匀再加入0∙1％的硅烷偶联剂用 高速分散机对涂料混合物进行分散30min 以确保 涂料混合物混合均匀．分别按表1比例加水稀释配 制涂料以待下一步的性能表征． 表1 四种样品的原材料配比及基本物理性能 编 号 水∶Al（H2PO4）3∶ 苯－丙乳液（质量比） 甘 油 比重／ （g·cm －3） pH 固相质量 分数／％ A 0∶10∶5 1 1∙144 1∙3 25∙23 B 15∶10∶5 1 1∙114 1∙5 22∙56 C 25∶10∶5 1 1∙104 1∙7 19∙55 D 35∶10∶5 1 1∙060 2∙0 14∙71 1∙3 涂层制备 （1） 涂覆前的表面处理．为了保证获得优良的 涂装质量首先要求涂层能牢固附在被涂物的表面． 这一方面取决于涂料本身质量的好坏另一方面取 第29卷 增刊2 2007年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29Suppl．2 Dec．2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．s2．066
Vol.29 Suppl.2 孔祥华等：无取向硅钢磷酸盐环保绝缘涂层制备工艺 .109. 决于施工前涂装表面处理的效果，涂装前的表面处 YWX一150型盐雾腐蚀试验箱，试验条件为5% 理主要包括下面两个方面的内容[]：(a)从被涂物 NaCl溶液、温度为35℃. 的表面清除各种污垢，以保证涂层与被涂物表面具 涂膜的性能主要研究了附着性能、硬度和层间 有良好的附着力，保证涂层有优良的防锈、防腐蚀性 电阻，涂膜的附着性能采用轴弯法测试研究，即沿 能；(b)对经清洗过的被涂金属表面进行各种化学 钢板的轧向取长300mm,宽30mm的试样.将试样 处理，以提高涂层的附着力和耐腐蚀性，在这方面， 紧紧围绕直径分别为10,20,30mm的黄铜塔形圆 涂料使用厂家已有一套比较成熟的表面处理工艺， 柱逐段弯曲180°，检查其内表面涂膜开裂与剥落情 实验室只用了最简单的有机溶剂清洗的表面处理 况.实验室采用的是直径为20mm的黄铜圆柱.涂 法，以除去钢片表面的油污， 膜的硬度根据QB/T3822-1999在QHQ型铅笔划 (2)涂覆方法，电工钢片是带状的平面板材， 痕硬度仪上进行测试研究.层间电阻采用GB2522- 采用辊涂机涂覆，控制压力可以控制涂层的厚度， 88规定的方法测定 (3)涂层的固化，涂覆好的涂膜在烘箱内80℃ 干燥30min,然后放进马弗炉内250~300℃固化1 2实验结果与讨论 min. 2.1涂膜表面的组织形貌 1.4涂膜结构与性能的表征 固化后的环保型无取向型电工钢板绝缘膜表面 涂膜的形貌采用日本电子JSM6700F型扫描 形貌SEM照片如图1所示.在300℃固化1min 电镜进行研究.为分析涂膜对硅钢基体耐蚀性的影后，4种样品A,B,C,D在低倍下的表面形貌不完 响，采用PS168B型电化学测量系统研究了基体材 全相同，A样品表面裂纹比较严重，未形成致密的保 料及其涂覆绝缘涂膜后在3.5%NaC1溶液中的极 护膜，因而涂膜的附着力较差；B,C,D的表面涂膜 化曲线，实验采用三电极体系，不同温度固化涂膜 在低倍下均比较平整，没有明显的裂纹 的耐蚀性能采用盐雾试验进行研究，选用设备为 0行。0 图1环保型无取向型电工钢板4种绝缘膜的表面形貌 2.2涂覆涂膜后电工钢的耐蚀性能 显提高，所以环保型无取向型电工钢板绝缘膜显著 图2是电工钢基体涂覆绝缘涂膜前后的极化曲 提高了基体的耐蚀性，相比之下C涂膜的耐蚀性最 线.由图2可见，涂覆涂料并在300℃固化后，A, 好，这一点从图3的中性盐雾试验结果也可看出. B,C,D4条曲线的自腐蚀电位与基体相比都有明 A,B,C,D涂膜8h中性盐雾实验外观数码照片如
决于施工前涂装表面处理的效果．涂装前的表面处 理主要包括下面两个方面的内容［6－8］：（a） 从被涂物 的表面清除各种污垢以保证涂层与被涂物表面具 有良好的附着力保证涂层有优良的防锈、防腐蚀性 能；（b） 对经清洗过的被涂金属表面进行各种化学 处理以提高涂层的附着力和耐腐蚀性．在这方面 涂料使用厂家已有一套比较成熟的表面处理工艺 实验室只用了最简单的有机溶剂清洗的表面处理 法以除去钢片表面的油污． （2） 涂覆方法．电工钢片是带状的平面板材 采用辊涂机涂覆控制压力可以控制涂层的厚度． （3） 涂层的固化．涂覆好的涂膜在烘箱内80℃ 干燥30min然后放进马弗炉内250～300℃固化1 min． 1∙4 涂膜结构与性能的表征 涂膜的形貌采用日本电子 JSM－6700F 型扫描 电镜进行研究．为分析涂膜对硅钢基体耐蚀性的影 响采用 PS168B 型电化学测量系统研究了基体材 料及其涂覆绝缘涂膜后在3∙5％ NaCl 溶液中的极 化曲线实验采用三电极体系．不同温度固化涂膜 的耐蚀性能采用盐雾试验进行研究选用设备为 YWX－150 型盐雾腐蚀试验箱试验条件为 5％ NaCl溶液、温度为35℃． 涂膜的性能主要研究了附着性能、硬度和层间 电阻．涂膜的附着性能采用轴弯法测试研究即沿 钢板的轧向取长300mm宽30mm 的试样．将试样 紧紧围绕直径分别为102030mm 的黄铜塔形圆 柱逐段弯曲180°检查其内表面涂膜开裂与剥落情 况．实验室采用的是直径为20mm 的黄铜圆柱．涂 膜的硬度根据 QB／T3822－1999在 QHQ 型铅笔划 痕硬度仪上进行测试研究．层间电阻采用 GB2522－ 88规定的方法测定． 2 实验结果与讨论 2∙1 涂膜表面的组织形貌 固化后的环保型无取向型电工钢板绝缘膜表面 形貌 SEM 照片如图1所示．在300℃固化1min 后4种样品 ABCD 在低倍下的表面形貌不完 全相同A 样品表面裂纹比较严重未形成致密的保 护膜因而涂膜的附着力较差；BCD 的表面涂膜 在低倍下均比较平整没有明显的裂纹． 图1 环保型无取向型电工钢板4种绝缘膜的表面形貌 2∙2 涂覆涂膜后电工钢的耐蚀性能 图2是电工钢基体涂覆绝缘涂膜前后的极化曲 线．由图2可见涂覆涂料并在300℃固化后A BCD4条曲线的自腐蚀电位与基体相比都有明 显提高所以环保型无取向型电工钢板绝缘膜显著 提高了基体的耐蚀性．相比之下 C 涂膜的耐蚀性最 好这一点从图3的中性盐雾试验［9］结果也可看出． ABCD 涂膜8h 中性盐雾实验外观数码照片如 Vol．29Suppl．2 孔祥华等： 无取向硅钢磷酸盐环保绝缘涂层制备工艺 ·109·
,110 北京科技大学学报 2007年增刊2 密切的关系，结合SEM照片分析表明，由于涂膜A -200 基体 表面有裂纹，导致其硬度、附着力不及涂膜C,涂料 400 B和D的附着性也不如C,由此得出涂料制备过程 中水分的加入量会直接影响到固化后涂膜的各项性 -600 能，这是因为如果水分加入过少或不加入水分，无机 -800 成分磷酸二氢铝与苯一丙乳液不能分散均匀，乳液 较粘稠，涂覆过程中涂料容易粘辊，涂膜较干、质量 -】000 较差，固化后涂膜很容易产生裂纹；如果加入水分过 -1200+ 4 -3 -2 多，固化过程中由于水分蒸发，涂膜质量损失太大， Ig[lil/(mA.cm)] 也会影响到涂膜的性能 5000 图2涂覆绝缘膜前后在3.5%NQ溶液中的极化曲线 o OFe 口AIPO 3000 2000 1000 60 100 20() 图5涂膜C的X射线衍射谱 表2涂膜铅笔硬度、涂膜附着力结果 图3A,B,C,D涂膜8h中性盐雾实验 硬度 涂膜附者力测定 样品 图3所示.由图3可见，样品C的耐蚀性能最好；B, 等级 涂膜脱落情况 附着性等级评价 D样品表面都有不同程度的锈斑，A样品由于表面 6H 稍有脱落 C级 裂纹较多所以耐蚀性较差， B 7H 无脱落 B级 2.3涂膜成分及结构 C 8H 无脱落 A级 图4是C样品的表面EDS能谱，由图可以看出 8H 无脱落 B级 涂膜的组成比较简单，组成元素与原材料完全吻合 涂膜的XRD衍射结果如图5所示. 2.5层间电阻 800 在该最佳工艺条件下采用Frankin测试仪测试 了涂层的层间电阻，基本保持在500（Ωmm2)/片以 600 上，优于目前广泛采用的铬酸盐绝缘涂料，表明本文 400 所研制的磷酸二氢铝半无机涂料是一种优良的电工 200 钢绝缘涂料 2 能量keV 3结论 图4涂膜C的表面能谱分析 研究表明，采用水、磷酸二氢铝、苯一丙乳液作 为涂料的主要原材料，制备电工钢绝缘涂料的最佳 从X射线衍射图谱中只能看到Fe和AlPO4两 种物质的谱峰，说明主要成膜物质是无机盐APO4, 原料质量比为水：A1(H2P04)3:苯丙乳液=25：10： 这层APO4膜紧密附着在电工钢表面，起到了绝缘 5.在该最佳配比条件下涂层的层间电阻基本保持 在500（Ωmm2)/片以上，附着性、耐蚀性能良好，能 的作用，涂膜中的有机成分提高了涂膜的耐腐蚀 够满足电工钢的相关性能要求. 性，同时降低了电工钢片对机器的冲击磨损 2.4涂膜硬度、附着性能 参考文献 根据GB/T6739-1996、GB2522-88测试涂膜 [1】储双杰，罂标，戴元远，等.无取向硅钢表面绝缘涂层.材料保 铅笔硬度、涂膜附着力1].由表2可以看出，涂膜 护，1998,19(1)：19 的硬度和附着力与其表面结构形貌、耐蚀性等有着 [2]储双杰，翟标，张祟长，等.硅钢绝缘涂层的研究进展。材料科
图2 涂覆绝缘膜前后在3∙5％ NaCl 溶液中的极化曲线 图3 ABCD 涂膜8h 中性盐雾实验 图3所示．由图3可见样品 C 的耐蚀性能最好；B D 样品表面都有不同程度的锈斑A 样品由于表面 裂纹较多所以耐蚀性较差． 2∙3 涂膜成分及结构 图4是 C 样品的表面 EDS 能谱由图可以看出 涂膜的组成比较简单组成元素与原材料完全吻合． 涂膜的 XRD 衍射结果如图5所示． 图4 涂膜 C 的表面能谱分析 从 X 射线衍射图谱中只能看到 Fe 和 AlPO4 两 种物质的谱峰说明主要成膜物质是无机盐 AlPO4 这层 AlPO4 膜紧密附着在电工钢表面起到了绝缘 的作用．涂膜中的有机成分提高了涂膜的耐腐蚀 性同时降低了电工钢片对机器的冲击磨损． 2∙4 涂膜硬度、附着性能 根据 GB／T6739－1996、GB2522－88测试涂膜 铅笔硬度、涂膜附着力［10］．由表2可以看出涂膜 的硬度和附着力与其表面结构形貌、耐蚀性等有着 密切的关系．结合 SEM 照片分析表明由于涂膜 A 表面有裂纹导致其硬度、附着力不及涂膜 C．涂料 B 和 D 的附着性也不如 C由此得出涂料制备过程 中水分的加入量会直接影响到固化后涂膜的各项性 能这是因为如果水分加入过少或不加入水分无机 成分磷酸二氢铝与苯－丙乳液不能分散均匀乳液 较粘稠涂覆过程中涂料容易粘辊涂膜较干、质量 较差固化后涂膜很容易产生裂纹；如果加入水分过 多固化过程中由于水分蒸发涂膜质量损失太大 也会影响到涂膜的性能． 图5 涂膜 C 的 X 射线衍射谱 表2 涂膜铅笔硬度、涂膜附着力结果 样品 硬度 等级 涂膜附着力测定 涂膜脱落情况 附着性等级评价 A 6H 稍有脱落 C 级 B 7H 无脱落 B 级 C 8H 无脱落 A 级 D 8H 无脱落 B 级 2∙5 层间电阻 在该最佳工艺条件下采用 Frankin 测试仪测试 了涂层的层间电阻基本保持在500（Ω·mm 2）／片以 上优于目前广泛采用的铬酸盐绝缘涂料表明本文 所研制的磷酸二氢铝半无机涂料是一种优良的电工 钢绝缘涂料． 3 结论 研究表明采用水、磷酸二氢铝、苯－丙乳液作 为涂料的主要原材料制备电工钢绝缘涂料的最佳 原料质量比为水∶Al（H2PO4）3∶苯－丙乳液＝25∶10∶ 5．在该最佳配比条件下涂层的层间电阻基本保持 在500（Ω·mm 2）／片以上附着性、耐蚀性能良好能 够满足电工钢的相关性能要求． 参 考 文 献 ［1］ 储双杰瞿标戴元远等．无取向硅钢表面绝缘涂层．材料保 护199819（1）：19 ［2］ 储双杰瞿标张崇长等．硅钢绝缘涂层的研究进展．材料科 ·110· 北 京 科 技 大 学 学 报 2007年 增刊2
Vol.29 Suppl.2 孔祥华等：无取向硅钢磷酸盐环保绝缘涂层制备工艺 ,111, 学与工程，1998,16(3)：49 adhesion and electrical properties of silicon steel having non orient- [3]Inokuti Y.Effect of difference in ion plating method on the mag ed grains coated with silica and alumina sol-gel.Mater Sci Eng A. netic properties of T in coated grain oriented silicon steel sheet. 2007,447(2):77 Mater Trans.1992.33,946 [8]任秋贤。水性丙烯酸树脂绝缘涂料的研制[学位论文]南京： [4]龚红烈，张红梅.冷轧无取向电工钢的表面涂层研究进展.化 南京大学，2001 工时刊，2001(8)：10 [9]van Ooij W J,Zhu D Q.Overview:Nonparticle-filled silane films [5)杨建平，杨子权，周雄，等.苯乙烯一丙烯酸酯共聚乳液的制备 as chromate replacement for aluminum alloys.Prog Org Cast, 和研究.宁波高等专科学校学报，1995,2(2)：41 2003,47(3):384 [6]李肇强。现代涂料的生产及应用，上海：上海科学技术文献出 [10]李庆祥，吴景泽，颜伯昭，等.水溶性半无机硅钢片漆的研制 版社，1996：55 与应用.绝缘材料，1994,4(1)：10 [7]Vasconcelos D C L:Orefice R L.Vasconcelos W L.Processing Preparation method of phosphating and environmentally protective insulating coat- ing for non-oriented electrical steel KONG Xianghua,ZHANG Dongsheng,HE Yedong,ZHU Tao),LUO Xiaogang2),ZHA NG Jian- ping?,LIU Hu 1)School of Materials Science and Engineering.University of Science and Technology Beijing Beijing 100083,China 2)Maanshan Iron Steel Co.Ltd..Ma'anshan 243000.China 3)Maanshan Jin Ke Co.Ltd.,Maanshan 243000.China ABSTRACI The electrical performance of environmentally protective insulating coating for non oriented elec- trical steel was studied.H2O,Al(H2PO4)3 and St BA emulsion are the principal raw materials of the coating The experimental results of SEM,energy spectrum,XRD,salt spray testing,rigidity and adhesive force testing show that the best mixture ratio of insulating coating for electrical steel is H2O:Al(H2PO4)3St BA emulsion- 25:10:5.Under this condition the interlamination resistance of the electrical steel is basically more than 500( mm)/piece,and the performances of the adhesive force and corrosion potential are fine.It is demonstrated that phosphating and environmentally protective coating is an excellent insulating coating for electrical steel. KEY WORDS electrical steel;insulation coating:environmentally protective coating:phosphate
学与工程199816（3）：49 ［3］ Inokuti Y．Effect of difference in ion plating method on the magnetic properties of T in coated grain oriented silicon steel sheet． Mater Trans199233：946 ［4］ 龚红烈张红梅．冷轧无取向电工钢的表面涂层研究进展．化 工时刊2001（8）：10 ［5］ 杨建平杨子权周雄等．苯乙烯－丙烯酸酯共聚乳液的制备 和研究．宁波高等专科学校学报19952（2）：41 ［6］ 李肇强．现代涂料的生产及应用．上海：上海科学技术文献出 版社1996：55 ［7］ Vasconcelos D C LOrefice R LVasconcelos W L．Processing adhesion and electrical properties of silicon steel having non-oriented grains coated with silica and alumina so-l gel．Mater Sci Eng A 2007447（2）：77 ［8］ 任秋贤．水性丙烯酸树脂绝缘涂料的研制［学位论文］．南京： 南京大学2001 ［9］ van Ooij W JZhu D Q．Overview：Nonparticle-filled silane films as chromate replacement for aluminum alloys．Prog Org Cast 200347（3）：384 ［10］ 李庆祥吴景泽颜伯昭等．水溶性半无机硅钢片漆的研制 与应用．绝缘材料19944（1）：10 Preparation method of phosphating and environmentally protective insulating coating for non-oriented electrical steel KONG Xianghua 1）ZHA NG Dongsheng 1）HE Yedong 1）ZHU T ao 2）LUO Xiaogang 2）ZHA NG Jianping 2）LIU Hui 3） 1） School of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China 2） Maanshan Iron ＆ Steel Co．Ltd．Ma’anshan243000China 3） Maanshan Jin Ke Co．Ltd．Maanshan243000China ABSTRACT The electrical performance of environmentally protective insulating coating for non-oriented electrical steel was studied．H2OAl（H2PO4）3and St－BA emulsion are the principal raw materials of the coating． The experimental results of SEMenergy spectrumXRDsalt spray testingrigidity and adhesive force testing show that the best mixture ratio of insulating coating for electrical steel is H2O∶Al（H2PO4）3∶St－BA emulsion＝ 25∶10∶5．Under this condition the interlamination resistance of the electrical steel is basically more than500（Ω ·mm 2）／pieceand the performances of the adhesive force and corrosion potential are fine．It is demonstrated that phosphating and environmentally protective coating is an excellent insulating coating for electrical steel． KEY WORDS electrical steel；insulation coating；environmentally protective coating；phosphate Vol．29Suppl．2 孔祥华等： 无取向硅钢磷酸盐环保绝缘涂层制备工艺 ·111·