细化取向硅钢磁畴的技术

细化磁畴能通过减小磁畴转动阻力，使磁畴更易转动，从而降低硅钢材料的反常涡流损耗，因此，细化磁畴技术可有效降低变压器用取向硅钢的铁损。目前，常见的细化磁畴技术有机械刻痕法法，等离子喷射、放电处理法，激光刻痕等。

一，机械刻痕法

机械刻痕法即用坚硬的刀具或其它工具在硅钢表面产生划痕或者凹坑。试验表明，在垂直于轧向方向产生一定间距的刻痕，处理后可使硅钢铁损最多降低9.65%。我国东北大学通过调整刻痕间距，大幅降低了取向硅钢铁损。在刻痕间距为8mm时获得了最大铁损降幅16.2%。机械加工刻痕技术具有较好的耐热性，在800℃下高温退火能确保表面应力几乎不发生改变，基本保留了原有的降损效果。

二，等离子喷射法

等离子喷射法主要利用等离子从喷嘴小孔中高速喷出形成高速、高温气流，在硅钢表面引起应变来细化磁畴。气流在硅钢板表面的中心区温度高达10000℃，通常将这种高温、高能的等离子喷射流沿横向±30°垂直于钢板表面喷射，用以产生应变区域，最终使磁畴细化且不破坏绝缘涂层。喷射流扫描速度一般为200mm/s，间距为5~15mm，铁损降低率可达10%~15%。

三，放电处理法

这种方法主要利用电容器充放电原理，采用脉冲式、连续式放电对硅钢进行表面改性。利用该方法可降低铁损10%~15%。改进后的方法通过将电极与取向硅钢表面绝缘层接触，利用电容器充放电，在电极与钢板之间形成高压放电，促使硅钢表面相对轧制方向的横向产生一系列放电痕，在放电痕附近产生的应力区会使磁畴得到细化，铁损可降低10%左右。

四，激光刻痕法

激光刻痕法即采用激光束沿横向照射取向硅钢表面绝缘涂层，使硅钢表面区域形成一定间距的线状或点状刻痕。激光的主要作用在于使硅钢表面绝缘膜瞬时蒸发并产生数千大气压的冲击压力，在照射点附近范围引起局部受热和形成塑形应变区以及高密度位错区，使磁畴宽度大大减小，达到磁畴细化目的。新日铁使用激光沿横向照射高磁感取向硅钢表面，使其铁损降低了15%左右。试验表明，在几种不同的激光器中，准分子激光器效果最好，波长248nm脉冲23ns的准分子激光可使硅钢的铁损降低最高可达26%。

以上几种方法，各有优点和局限性。等离子喷射法和放电处理法都不耐热，即高温退火后细化磁畴效果显著下降，导致铁损回升。故近年来应用较为广泛的是激光刻痕法和机械刻痕法。比较起来，激光刻痕技术更具技术优势：1）激光能量稳定，加工均匀；2）激光加工速度快，效率高，适用于工业规模生产；3）可以利用高自动化控制系统，精确控制刻痕参数；4）设备不与硅钢片直接接触，对表面绝缘涂层影响较小。激光刻痕法已经被证明是一种降低取向硅钢铁损的有效手段，所以近30年来激光刻痕法一直作为磁畴细化技术研究的主流发展方向。