采用磁控溅射连续双面共沉积工艺制高硅钢带的工业化生产系统

摘要

本发明公开了一种采用磁控溅射连续双面共沉积工艺制高硅钢带的工业化生产系统，该高硅硅钢薄板工业化生产系统从低硅硅钢薄板被开卷机(2)送入生产系统开始至制得高硅硅钢薄板结束止，生产流水线上设备的顺序为焊接机(3)、预热室(4)、磁控溅射室(1)、扩散室(5)、冷却室(6)、卷取机(7)。本发明的连续双面共沉积制硅材料的工业化生产系统通过在磁控溅射室中对称布置多个阴极靶的方式，在开卷机(2)的带动下，能够对厚度小于0.35mm的低硅硅钢板进行硅含量为5～8wt％的沉积，实现了连续沉积硅材料的目的，且能耗低，生产效率高。本发明工业化生产系统解决了现有只能采用化学气相沉积方法制商品化Fe-6.5wt％Si硅钢板的缺陷。

主权项

一种采用磁控溅射连续双面共沉积工艺制高硅钢带的工业化生产系统，其特征在于：该高硅硅钢薄板工业化生产系统从低硅硅钢薄板被开卷机(2)送入生产系统开始至制得高硅硅钢薄板结束止，生产流水线上设备的顺序为焊接机(3)、预热室(4)、磁控溅射室(1)、扩散室(5)、冷却室(6)、卷取机(7)；预热室(4)用于对低硅硅钢薄板(1a)进行加热，使低硅硅钢薄板(1a)获得均匀的200～300℃携带温度；预热室(4)提供的加热温度为200～300℃，有效加热长度2～10m；磁控溅射室(1)用于在第一阶段薄板(1A)的上、下同时连续共沉积硅材料；磁控溅射室(1)的加工工艺条件：(A)设置磁控溅射室(1)中的阴极靶的个数、布局方式；所述布局方式为阴极靶相对放置或者是阴极靶交叉放置；(B)对磁控溅射室(1)抽真空度至1.0×10-3～8.0×10-4Pa；(C)充入氧气，保持磁控溅射室(1)的溅射气压在0.5～2.0Pa；(D)调节磁控溅射室(1)中单个阴极靶的放电电压300～600V、电流密度5～60mA、沉积速率为0.2～1.2μm/min；磁控溅射室(1)中上下两组阴极靶的靶面间距h0＝60～180mm，同一侧中相邻两个阴极靶的间距d0＝300～500mm，磁控溅射室(1)的整体长度L＝5～30m；扩散室(5)用于对第二阶段薄板(1B)在1000～1250℃高温环境下进行热处理，扩散室(5)提供的热处理温度为1000～1250℃，有效加热长度5～20m；冷却室(6)用于对第三阶段薄板(1C)进行冷却；冷却室(5)提供的冷却温度为200～500℃，制冷区域长度2～10m；开卷机(2)提供的连续生产速度v＝1～50m/h；收卷机(7)用于对冷却后的高硅硅钢薄板(1b)进行卷装成盘；低硅硅钢薄板进入磁控溅射室(1)之前称之为第一阶段薄板(1A)；第一阶段薄板(1A)经磁控溅射室(1)后，第一阶段薄板(1A)的上下表面沉积了硅材料，此时称之为第二阶段薄板(1B)；第二阶段薄板(1B)经扩散室(5)后，使第二阶段薄板(1B)上沉积的硅材料被热处理，此时称之为第三阶段薄板(1C)。