【摘 要】
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6.5%wtSi高硅钢具有高频铁损低、磁致伸缩小、噪音小的特点,是实现电磁设备高效、节能、轻便化的理想材料。制备6.5wt%Si高硅钢工艺中,唯有化学气相沉积(CVD)法得到了工业化
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6.5%wtSi高硅钢具有高频铁损低、磁致伸缩小、噪音小的特点,是实现电磁设备高效、节能、轻便化的理想材料。制备6.5wt%Si高硅钢工艺中,唯有化学气相沉积(CVD)法得到了工业化应用。该工艺是在常规硅钢片的表面通过CVD的方法沉积一层富硅的Fe3Si层,之后在高温的状态下进行扩散,以得到所需硅含量及分布的生产技术。本文提出了一种适用于连续CVD法制备6.5wt%Si高硅钢工艺的方法喷嘴喷涂法,利用数值模拟仿真和实验相结合的方式对供气方式进行研究,并利用该方法考察了其他因素对沉积速率的影响规律。通过对CVD法制备高硅钢的喷嘴喷涂法和均匀气氛法进行比较,发现喷嘴喷涂法相对于均匀气氛法更适用于连续CVD法制备6.5wt%Si高硅钢工业化生产；利用Fluent数值仿真软件对不同供气方式下的流场进行数值模拟仿真,利用热敏式风速仪对数值仿真模型和仿真结果进行验真。结果表明,当喷射角度为0。时具有更好的均匀性且制备的试样渗硅速率大于其他喷射角度,证明喷嘴喷涂法采用垂直喷射时效果最佳。通过采用不同的反应温度、不同的反应物浓度、不同的气体流量下进行喷嘴喷涂法渗硅实验,研究了反应温度、反应物浓度、气体流量对渗硅速率的影响规律。最后,根据上述一系列实验研究的数据,归纳出制备6.5wt%Si高硅钢试样的最优工艺参数,并对其形貌及磁性能进行了分析,为实现6.5wt%Si高硅钢的工业化生产奠定了基础。
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