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WO2024048751A1 - 混合粉末、MgO粒子、方向性電磁鋼板の製造方法、MgO粒子の製造方法、及び混合粉末の製造方法 - Google Patents

混合粉末、MgO粒子、方向性電磁鋼板の製造方法、MgO粒子の製造方法、及び混合粉末の製造方法 Download PDF

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WO2024048751A1
WO2024048751A1 PCT/JP2023/031942 JP2023031942W WO2024048751A1 WO 2024048751 A1 WO2024048751 A1 WO 2024048751A1 JP 2023031942 W JP2023031942 W JP 2023031942W WO 2024048751 A1 WO2024048751 A1 WO 2024048751A1
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WO
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mass
mixed powder
content
less
raw material
Prior art date
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PCT/JP2023/031942
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English (en)
French (fr)
Inventor
龍太郎 山縣
和年 竹田
貴文 高橋
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to EP23860513.3A priority patent/EP4582585A1/en
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Priority to JP2024544580A priority patent/JPWO2024048751A1/ja
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    • H01F1/14775Fe-Si based alloys in the form of sheets
    • H01F1/14783Fe-Si based alloys in the form of sheets with insulating coating
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    • C01P2004/60Particles characterised by their size
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    • C01P2006/42Magnetic properties
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    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2201/00Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/05Grain orientation

Definitions

  • the present invention relates to a mixed powder, MgO particles, a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet, a method for producing MgO particles, and a method for producing a mixed powder.
  • Grain-oriented electrical steel sheets are soft magnetic materials and are mainly used as core materials for transformers. Therefore, grain-oriented electrical steel sheets are required to have magnetic properties such as high magnetization properties and low iron loss. Iron loss is power loss consumed as thermal energy when an iron core is excited with an alternating magnetic field, and from the viewpoint of energy conservation, iron loss is required to be as low as possible.
  • a manufacturing method including the following steps is applied to a steel slab adjusted to a predetermined composition: hot rolling, hot rolled sheet annealing, cold rolling, decarburization annealing, and finish annealing. be done.
  • the steel plate wound into a coil is annealed at high temperature for a long time to integrate the crystal orientation into the Goss orientation, which has good magnetic properties (increases the degree of orientation integration).
  • an annealing separator is applied to prevent the coil from seizing.
  • an annealing separator containing magnesium oxide (MgO) as a main component is often used.
  • MgO magnesium oxide
  • SiO 2 silicon dioxide
  • SiO 4 silicon dioxide
  • a forsterite (Mg 2 SiO 4 )-based film (primary film) that plays the role of providing insulation. That is, by using an annealing separator containing MgO as a main component, it is possible not only to prevent seizure during final annealing but also to improve the magnetic properties of the grain-oriented electrical steel sheet.
  • Patent Document 1 discloses a powder for an annealing separator containing 0.04% by mass or more and 0.30% by mass or less of boron and whose main component is magnesium oxide, in which 3-coordinated boron in the boron is A powder for an annealing separator is disclosed, characterized in that the ratio is 70% or more and 95% or less.
  • Patent Document 2 is characterized in that a raw material containing one or both of magnesium hydroxide and magnesium carbonate and boron is fired, and then the tricoordinate boron ratio is adjusted by controlling the humidity of the fired product. , a method for producing a powder for an annealing separator, wherein the proportion of 3-coordinated boron in boron contained in the powder for annealing separator is 70% or more and 95% or less. A method is disclosed.
  • Patent Documents 1 and 2 both state that 1) impurity purification is influenced by the film reaction behavior at high temperatures (1100°C or higher), and 2) the film reaction behavior at high temperatures is affected by the existence form of three coordinations. 3) Boron in the 4-coordination form not only does not contribute to the purification of impurities, but also invades the steel sheet during high-temperature annealing to form Fe 2 B, causing repeated bending deterioration.
  • the proportion of 3-coordinated boron is defined based on the knowledge that
  • Patent Documents 1 and 2 disclose that by controlling the amount of boron and the ratio of 3-coordinated boron in powder for annealing separator, poor coating appearance due to insufficient reactivity at high temperatures and impurities from the steel can be prevented. It is said that it can solve the problem of poor purification.
  • magnetic properties and film properties may be improved when the boron content in MgO is increased; It was found that when the temperature is increased, too much boron penetrates into the steel sheet, which may cause coating defects. Therefore, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 cannot be said to be sufficient in improving the appearance characteristics by suppressing the formation of film defects.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the present invention provides a mixed powder, MgO particles,
  • the object of the present invention is to provide a method for producing grain-oriented electrical steel sheets, a method for producing MgO particles, and a method for producing mixed powder.
  • Precipitates (inhibitors) present during secondary recrystallization suppress the growth of crystal grains other than the Goss orientation. Therefore, the slower the decomposition of the precipitate, the better.
  • Tricoordinated boron is highly reactive at low temperatures and has the effect of improving coating properties and magnetic properties.
  • the present inventors have found that if the proportion of tricoordinated boron is too high, the decomposition of precipitates at low temperatures is promoted, and crystal grains with orientations other than the Goss orientation tend to grow.
  • the present inventors have found that by increasing the proportion of Al compounds as inhibitors with low reactivity at low temperatures, the Al compounds are maintained at low temperatures, allowing Goss-oriented crystal grains to grow even more preferentially. I found out that it is possible.
  • the magnetic properties may deteriorate.
  • the amount of boron is excessive, boron nitride may be generated and the magnetic properties may deteriorate.
  • the amount of Al is excessive, it may not be possible to remove Al, and the magnetic properties may deteriorate due to Al.
  • the present inventors found that there is an appropriate range for the amount of tricoordinated boron and the amount of Al. Furthermore, the inventors of the present invention found that the B content and particle size also have an effect on reactivity, and as a result of their extensive studies, they came up with the present invention.
  • the mixed powder according to one aspect of the present invention is a mixed powder for an annealing separator containing MgO as a main ingredient, and the mixed powder contains Al and B, and the Al contained in the entire mixed powder
  • the B content is 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less
  • the B content contained in the entire mixed powder is 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less
  • the B is The mixed powder has an average particle diameter of 0.08 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less, and satisfies the following formula (1).
  • [Al] is the Al content (mass%) in the mixed powder
  • [BO 3 ] is the mixed powder. This is the content (% by mass) of the above-mentioned three-coordinated boron in the powder.
  • the proportion of the tricoordinated boron in the B is preferably 5% by mass or more and less than 70% by mass.
  • the mixed powder described in [1] or [2] above contains Cl: 0.0005% by mass or more and 0.0300% by mass or less, and Ti: 0.25% by mass or more and 5.00% by mass or less.
  • the mixed powder according to any one of [1] to [3] above preferably contains 0.0005% by mass or more and 0.0300% by mass or less of Cl.
  • the mixed powder according to any one of [1] to [4] above preferably contains 0.25% by mass or more and 5.00% by mass or less of Ti.
  • the mixed powder according to any one of [1] to [5] above contains MgO particles mainly composed of MgO, B-containing particles containing B, and Al-containing particles containing Al. You may.
  • the MgO particles according to another aspect of the present invention contain Al and B, the Al content is 0.0007% by mass or more and 0.0500% by mass or less, and the B content is 0.005% by mass.
  • the above B contains 3-coordinated boron, has an average particle diameter of 0.08 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less, and satisfies the following formula (1). 0.06 ⁇ [Al]/[BO 3 ] ⁇ 5.00...Equation (1)
  • [Al] is the Al content (mass%) in the MgO particles
  • [BO 3 ] is the MgO This is the content (% by mass) of the above-mentioned 3-coordinated boron in the particles.
  • the mixed powder according to any one of [1] to [6] above or the MgO particles according to [7] above is used.
  • the method for producing MgO particles according to yet another aspect of the present invention includes MgO particles containing one or more selected from the group consisting of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate.
  • a raw material powder containing B-containing raw material particles, B-containing raw material particles containing B, and Al-containing raw material particles containing Al is fired at a temperature of 700° C. or more and 1100° C. or less in air or nitrogen atmosphere.
  • the content of tricoordinated boron relative to the mass of the raw material powder may be 0.010% by mass or more and 0.040% by mass or less.
  • the method for producing MgO particles according to yet another aspect of the present invention includes one or more particles selected from the group consisting of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate containing B and Al.
  • Raw material particles containing two or more types are fired at a temperature of 700° C. or more and 1100° C. or less in the air or nitrogen atmosphere.
  • the content of tricoordinate boron relative to the mass of the raw material particles may be 0.010% by mass or more and 0.040% by mass or less.
  • a method for producing a mixed powder according to still another aspect of the present invention includes Mg containing one or more selected from the group consisting of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate.
  • a raw material powder containing B-containing raw material particles, B-containing raw material particles containing B, and Al-containing raw material particles containing Al is fired at a temperature of 700° C. or more and 1100° C. or less in air or nitrogen atmosphere.
  • the content of tricoordinated boron relative to the mass of the raw material powder may be 0.010% by mass or more and 0.040% by mass or less.
  • a mixed powder, MgO particles, a method for producing grain-oriented electrical steel sheets, and production of MgO particles are used to suppress the formation of coating defects due to the application of boron and to produce grain-oriented electrical steel sheets with good appearance characteristics.
  • a method and a method for producing a mixed powder can be provided.
  • a mixed powder according to an embodiment of the present invention is a mixed powder for an annealing separator containing MgO as a main ingredient, the mixed powder contains Al and B, and the Al content contained in the whole mixed powder is 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less, the B content contained in the entire mixed powder is 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less, and the B contains 3-coordinated boron.
  • the mixed powder has an average particle size of 0.08 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less, and satisfies the following formula (1).
  • the mixed powder according to this embodiment has MgO as a main ingredient.
  • the mixed powder contains, for example, 50.0% by mass or more of MgO.
  • the proportion of MgO in the mixed powder is preferably 80.0% by mass or more, more preferably 90.0% by mass or more.
  • the mixed powder contains MgO particles, the MgO particles contained in the mixed powder are not limited to MgO particles according to an embodiment of the present invention described below, and for example, the proportion of MgO in the mixed powder is 50.0% by mass or more. MgO particles can be used.
  • Al content is 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less
  • the mixed powder contains Al.
  • the Al content contained in the entire mixed powder is less than 0.0007% by mass, the amount of Al that fixes nitrogen decreases, and the appearance of the film deteriorates.
  • the Al content contained in the entire mixed powder exceeds 0.050% by mass, the magnetic properties will deteriorate. Therefore, the Al content contained in the entire mixed powder is 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less.
  • the Al content contained in the entire mixed powder may be 0.003% by mass or more, 0.004% by mass or more, or 0.005% by mass or more.
  • the Al content contained in the whole mixed powder may be 0.045 mass % or less, 0.040 mass % or less, or 0.030 mass % or less.
  • the mixed powder includes, for example, Al-containing particles containing Al.
  • the Al-containing particles contain an Al compound, and examples of the Al compound include Al 2 O 3 , AlN, Al(OH) 3 , and AlO(OH).
  • the mixed powder according to this embodiment contains boron (B).
  • the mixed powder includes, for example, B-containing particles containing B.
  • the B- containing particles may contain at least one of pure boron and a B compound, and examples of the B compound include Na2B4O7 , borax, calcium borate, and magnesium borate. It will be done.
  • the mixed powder contains 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less of boron (B). If the B content is less than 0.005% by mass, the structure of the coating will not be strengthened due to the lack of boron, and the coating will be destroyed when gas is released from the steel sheet, resulting in poor appearance of the grain-oriented electrical steel sheet. deteriorates. Moreover, if the B content is less than 0.005% by mass, the thickness of the coating becomes non-uniform due to a lack of boron, so that the coating tension of the grain-oriented electrical steel sheet deteriorates.
  • the B content is preferably 0.008% by mass or more, more preferably 0.010% by mass or more.
  • the B content in the mixed powder exceeds 0.040% by mass, the heat resistance of the internal oxidation layer will be too high, resulting in an atmosphere of gas elements such as nitrogen in the steel sheet that becomes gas at the temperature during finish annealing. If the permeation into the material is too inhibited, the gas pressure will become too high, and the film will break and the gas will be released, resulting in a deterioration in the appearance of the grain-oriented electrical steel sheet. Therefore, the B content in the mixed powder is set to 0.040% by mass or less.
  • the B content is preferably 0.035% by mass or less, more preferably 0.030% by mass or less.
  • the Al content and B content of the mixed powder are determined by quantitative analysis using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Quantitative analysis by ICP-MS is performed by dissolving the mixed powder in a mixed acid of hydrochloric acid and nitric acid. At this time, if there is any undissolved residue, the residue is collected, dissolved in an alkaline solution, and analyzed.
  • ICP-MS inductively coupled plasma mass spectrometry
  • the boron contained in the mixed powder exists in the form of 3-coordinated boron (BO 3 ) and 4-coordinated boron (BO 4 ).
  • 3-coordinated boron is boron with a 3-coordinated structure in which 3 oxygens are coordinated around a boron atom
  • 4-coordinated boron is a boron in which 4 oxygens are coordinated around a boron atom.
  • Boron has a four-coordinate structure. Boron other than 3-coordinated boron exists as 4-coordinated boron.
  • 3-coordinated boron and 4-coordinated boron have different effects on coating defects and appearance characteristics. Specifically, 3-coordinated boron promotes film formation more than 4-coordinated boron while having a greater effect on the decomposition of precipitates. It has also been found that if the amount of tricoordinated boron is too large, the reactions of film formation and decomposition of precipitates occur too concentrated at low temperatures, resulting in film destruction due to gas release. Therefore, it was found that by shifting the timing of the decomposition of the precipitates, it was possible to form a good film while preventing film destruction.
  • [Al]/[BO 3 ] is less than 0.06, the amount of Al that fixes nitrogen at a relatively low temperature stage during secondary recrystallization is insufficient, so that the gas release suppressing effect of the film due to BO 3 is reduced.
  • the oxidation film becomes too strong and the coating is easily destroyed due to gas release at low temperatures, resulting in an uneven appearance of the oxide film on the surface of the steel sheet, deteriorating the appearance of the grain-oriented electrical steel sheet.
  • [Al]/[BO 3 ] is preferably 0.08 or more, more preferably 0.15 or more.
  • [Al]/[BO 3 ] is 5.00 or more, the formation of BN is small, so that a large amount of Al nitride is formed, and Al nitride is not formed until the relatively high temperature stage during secondary recrystallization. things are maintained. These nitrides are decomposed at high temperatures, and the nitrogen produced by the decomposition of the nitrides is released by destroying the coating, which has low strength due to the lack of BO 3 , thereby deteriorating the appearance of the grain-oriented electrical steel sheet.
  • [Al]/[BO 3 ] is preferably 4.5 or less, more preferably 4.0 or less.
  • the content of 3-coordinated boron in the mixed powder [BO 3 ] can be determined by multiplying the B content determined by ICP-MS by the proportion of 3-coordinated boron in B determined by the method described below. Desired
  • the proportion of 3-coordinated boron in B is 5% by mass or more and less than 70% by mass
  • the mixed powder preferably contains 3-coordinated boron in an amount of 5% by mass or more and less than 70% by mass relative to the content of B in the mixed powder.
  • the proportion of 3-coordinated boron in B is more preferably 8% by mass or more.
  • the proportion of 3-coordinated boron in B is 70% by mass or more, the reactivity becomes too high, the decomposition of precipitates is promoted, and crystal grains tend to grow in orientations other than the Goss orientation. There is.
  • the proportion of 3-coordinated boron in B is more preferably 50% by mass or less. Note that tricoordinate boron is mainly contained in the B-containing particles described above, but may also be contained in MgO particles and Al-containing particles.
  • the proportion of 3-coordinated boron in the B contained in the mixed powder is determined by the following method. Measurement was performed using NMR (Nuclear Magnetic Resonance), and in the obtained spectrum, peaks in the range of 27 ppm or less and 6 ppm or more were 3-coordinated boron, and peaks in the range of less than 6 ppm and -6 ppm or more were 4
  • the coordinated boron the value obtained by dividing the integrated area of the peak of 3-coordinated boron by the total integrated area of the integrated area of the peak of 3-coordinated boron and the integrated area of the peak of 4-coordinated boron is the 3-coordinated boron of B. This is the proportion of boron.
  • the Al content in the mixed powder is quantitatively analyzed by ICP-MS using the method described above.
  • Cl chlorine
  • Cl chlorine
  • the mixed powder according to this embodiment contains 0.0005% by mass or more of Cl, since this further improves the film properties.
  • the Cl content is more preferably 0.0008% by mass or more.
  • the Cl content is preferably 0.0300% by mass or less.
  • the Cl content is more preferably 0.0250% by mass or less.
  • the total of one or more selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba is 0.02% by mass or more and 4.00% by mass or less
  • Ca (calcium), Sr (strontium), and Ba (barium) are elements that increase reactivity with SiO 2 . Therefore, it is preferable to contain a total of 0.02% by mass or more of one or more selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba, since this further improves the adhesion.
  • the total content of one or more selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba exceeds 4.00% by mass, desulfurization of the steel sheet may be caused due to its strong sulfidation tendency. .
  • the total content of one or more selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba is 4.00% by mass or less, desulfurization can be sufficiently suppressed. Therefore, the total content of one or more selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba is preferably 4.00% by mass or less.
  • Ca may be contained in the mixed powder as a Ca compound.
  • the Ca compound include calcium sulfate, gypsum hemihydrate, calcined gypsum, and gypsum.
  • Sr may be contained in the mixed powder as an Sr compound.
  • Examples of the Sr compound include strontium sulfate.
  • Ba may be contained in the mixed powder as a Ba compound. Examples of the Ba compound include barium sulfate.
  • Cl, Sr, and Ba may be contained in the mixed powder as particles mainly containing each of them, or may be contained in the above-mentioned particles constituting the mixed powder.
  • Ti 0.25% by mass or more and 5% by mass or less
  • Ti titanium
  • the oxygen partial pressure in the annealing atmosphere at high temperature is adjusted to about the decomposed oxygen partial pressure of TiO 2 to form a film. It is an element that helps increase the amount.
  • the Ti content is more preferably 0.5% by mass or more.
  • the Ti content is preferably 5% by mass or less.
  • Ti content is more preferably 4% by mass or less.
  • Ti can be included in the mixed powder, for example, as TiO 2 , titanate, titanium boride, titanium nitride, BaTiO 3 .
  • Ti may be contained in the mixed powder as particles mainly containing each compound, or may be contained in the aforementioned particles constituting the mixed powder.
  • impurities Components other than the above in the mixed powder according to this embodiment are MgO and impurities.
  • impurities include Fe, Si, and the like. If the content of each impurity element is 0.5% by mass or less, or the total amount is 1.0% by mass or less, the influence on the magnetic properties or coating properties of the grain-oriented electrical steel sheet is small.
  • the average particle size of the mixed powder is 0.08 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less in volume-based circular equivalent average particle size. If the average particle size of the mixed powder is less than 0.08 ⁇ m, it cannot be used as an annealing separator to prevent the steel plates from sticking to each other, resulting in incomplete film formation and deterioration of magnetic properties. Moreover, if the average particle size of the mixed powder is less than 0.08 ⁇ m, the formation of the film will be incomplete and the appearance will deteriorate. Furthermore, if the average particle size of the mixed powder is less than 0.08 ⁇ m, the coating will be incompletely formed and the coating tension will deteriorate.
  • the average particle size of the mixed powder is preferably 0.2 ⁇ m or more. On the other hand, if the average particle size of the mixed powder exceeds 9.0 ⁇ m, the reactivity with the steel plate will be low, resulting in insufficient film formation.
  • the average particle size of the mixed powder is preferably 7.0 ⁇ m or less, more preferably 6.0 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the mixed powder is determined by measuring the volume frequency particle size distribution using a laser diffraction particle size distribution analyzer (manufactured by HORIBA Corporation, (device name) LA-920), and calculating the average particle size in terms of circle equivalent diameter. This is the average particle size of the mixed powder.
  • the refractive index is set to 1.74, and the mixed powder is subjected to ultrasonic dispersion treatment in pure water to measure the average particle size of the mixed powder.
  • the mixed powder according to the present embodiment described above includes Mg-containing raw material particles containing one or more selected from the group consisting of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate, and B containing B. It is manufactured by firing a raw material powder containing containing raw material particles and Al-containing raw material particles containing Al at a temperature of 700° C. or more and 1100° C. or less in the air or nitrogen atmosphere.
  • B-containing raw material particles include Mg-containing raw material particles, boron, boric acid, magnesium borate, sodium borate, borax, and the like.
  • the B-containing raw material particles contain, for example, 0.01% by mass or more of B.
  • the Al-containing raw material particles include Mg-containing raw material particles, Al2O3 , AlN, KAl ( SO4 ) 2.12H2O , Al(OH) 3 , AlO(OH), and the like.
  • the Al-containing raw material particles contain, for example, 0.01% by mass or more of Al.
  • the particle sizes of the Mg-containing raw material particles, Al-containing raw material particles, and B-containing raw material particles that constitute the raw material powder may be, for example, a particle size that provides the average particle size of the mixed powder described above, or Larger particle sizes are also possible.
  • the mixed powder obtained by firing may be pulverized or classified by a known method.
  • Each particle size of the Mg-containing raw material particles, the Al-containing raw material particles, and the B-containing raw material particles may be, for example, 0.08 ⁇ m or more, or 0.10 ⁇ m or more.
  • each particle size of the Mg-containing raw material particles, the Al-containing raw material particles, and the B-containing raw material particles may be, for example, 15 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or less.
  • the raw material powder may contain Cl, Ca, Sr, Ba, and Ti as appropriate. When these elements are contained in the raw material powder, it is sufficient that one particle contains one or more of these elements.
  • the Al content in the raw material powder is preferably 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less. If the Al content of the raw material particles is 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less, the Al content of the produced mixed powder can be 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less. .
  • the Al content in the raw material powder may be 0.003% by mass or more, 0.004% by mass or more, or 0.005% by mass or more. Moreover, the Al content in the raw material powder may be 0.045% by mass or less, 0.040% by mass or less, or 0.030% by mass or less.
  • the Al content in the raw material powder is adjusted in consideration of the amount of the component.
  • Al is mainly contained in the Al-containing raw material particles described above, but may be contained in other particles constituting the raw material powder, such as Mg-containing raw material particles, B-containing raw material particles, Ti-containing particles, etc.
  • the B content in the raw material powder is preferably 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less. If the B content of the raw material particles is 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less, the B content of the produced mixed powder can be 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less. .
  • the B content is more preferably 0.006% by mass or more, and still more preferably 0.008% by mass or more. Further, the B content is more preferably 0.036% by mass or less, and even more preferably 0.032% by mass or less. However, if the raw material powder contains a component that volatilizes during firing, the B content in the raw material powder is adjusted in consideration of the amount of the component.
  • B is mainly contained in the B-containing raw material particles described above, but may also be contained in other particles constituting the raw material powder, such as Mg-containing raw material particles, Al-containing raw material particles, Ti-containing particles, etc.
  • the Al content and B content in the raw material powder are quantitatively analyzed by ICP-MS using the method described above.
  • the content of 3-coordinated boron relative to the mass of the raw material powder is preferably 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less, more preferably 0.010% by mass or more and 0.030% by mass or less. . Further, the content of 3-coordinated boron relative to the B content of the raw material powder is preferably 5% or more and 70% or less. If the content of 3-coordinated boron with respect to the mass of the raw material powder or the content of 3-coordinated boron with respect to B content is within the above range, the 3-coordinated boron in the mixed powder after firing will be calculated according to the above formula (1). definitely satisfied.
  • the content of 3-coordinated boron in the raw material powder [BO 3 ] is determined by multiplying the B content determined by ICP-MS by the proportion of 3-coordinated boron in B determined by the method described above. This is what is required.
  • the raw material powder is fired at a temperature of 700° C. or more and 1100° C. or less in an air atmosphere or a nitrogen atmosphere. It is not preferable for the firing atmosphere to be other than air atmosphere or nitrogen atmosphere because it is economically disadvantageous. Furthermore, if the firing temperature is less than 700°C, the firing will be insufficient. Therefore, the firing temperature is set to 700°C or higher.
  • the firing temperature is preferably 720°C or higher, more preferably 750°C or higher.
  • the firing temperature is set to 1100°C or less.
  • the firing temperature is preferably 1080°C or lower, more preferably 1040°C or lower.
  • the firing time can be, for example, 5 minutes or more and 120 minutes or less. From the viewpoint of eliminating uneven firing, the firing time is preferably 8 minutes or more, more preferably 10 minutes or more. On the other hand, from the viewpoint of economy, the firing time is preferably 80 minutes or less, more preferably 60 minutes or less. Up to this point, the method for producing the mixed powder has been described.
  • the raw material powder is made up of Mg-containing raw material particles and B-containing raw material particles, on the premise that the Mg source particles, B source particles, and Al source particles are different from each other.
  • Mg-containing raw material particles serving as the Mg source
  • the Mg-containing raw material particles serving as the Mg source may contain B and/or Al, or may contain other elements so that the Mg-containing raw material particles serve as the B source and/or Al source. good.
  • the B-containing raw material particles may contain Al or other elements.
  • the mixed powder according to the present embodiment described above has MgO particles, Al-containing particles, and B-containing particles containing tricoordinate boron, with MgO as the main ingredient and a B content of 0.005% by mass or more. It may be produced by mixing so that the amount is 0.040% by mass or less, the average particle size is 0.08 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less, and the above formula (1) is satisfied.
  • the MgO particles according to one embodiment of the present invention contain Al and B, and have an Al content of 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less, and a B content of 0.005% by mass or more and 0.05% by mass or less. 040% by mass or less, the B contains tricoordinated boron, has an average particle size of 0.08 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less, and satisfies the following formula (1).
  • [Al] is the Al content (mass%) in the MgO particles
  • [BO 3 ] is the MgO This is the content (% by mass) of the 3-coordinated boron in the particles.
  • the above-mentioned characteristics of the MgO particles according to this embodiment are similar to those of the mixed powder described above, so a detailed description thereof will be omitted here.
  • the proportion of the tricoordinated boron in B is preferably 5% by mass or more and less than 70% by mass, similarly to the mixed powder.
  • the MgO particles contain 0.0005% by mass or more and 0.0300% by mass or less of Cl, similarly to the mixed powder. Moreover, it is preferable that the MgO particles contain Ti from 0.25% by mass to 5.0% by mass, similarly to the mixed powder.
  • the MgO particles contain the above components, it means that the above components are contained in the MgO particles constituting the MgO powder, and it does not mean that particles other than the MgO particles are present alone.
  • the MgO particles described above are manufactured by the following manufacturing method (I) or (II).
  • (I) One selected from the group consisting of magnesium hydroxide (Mg(OH) 2 ), basic magnesium carbonate (mMgCO 3 .Mg(OH) 2 .nH 2 O), and magnesium carbonate (Mg(CO 3 )), or A raw material powder containing Mg-containing raw material particles containing two or more types, B-containing raw material particles containing B, and Al-containing raw material particles containing Al is heated at 700° C. or higher to 1100° C. in air or nitrogen atmosphere. Bake at the following temperature.
  • Raw material particles containing one or more selected from the group consisting of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate containing B and Al are heated at 700° C. or higher at 1100° C. in air or nitrogen atmosphere. Fire at temperatures below °C. Each manufacturing method will be explained below.
  • the manufacturing method of (I) includes Mg-containing raw material particles containing one or more selected from the group consisting of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate, and B-containing raw material containing B.
  • This is a method for producing MgO particles by firing a raw material powder containing particles and Al-containing raw material particles containing Al at a temperature of 700° C. or more and 1100° C. or less in the air or nitrogen atmosphere. If the raw material powder contains a component that volatilizes during firing, the Al content and B content are adjusted in consideration of the amount of the component.
  • This manufacturing method is basically the same as the method for manufacturing the mixed powder described above.
  • oxides other than B and Al which are not dissolved or contained as impurities in the MgO particles, may be mixed and fired, which is different from the present manufacturing method and the above-mentioned method. This is different from the method for producing mixed powder.
  • the raw material particles containing at least one of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate contain B and Al.
  • the Al content is 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less. If the Al content of the raw material particles is 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less, the Al content of the manufactured MgO particles can be 0.001% by mass or more and 0.050% by mass or less. .
  • the Al content of the raw material particles may be 0.003% by mass or more, 0.004% by mass or more, or 0.005% by mass or more. Further, the Al content of the raw material particles may be 0.045% by mass or less, 0.040% by mass or less, or 0.030% by mass or less.
  • the B content is preferably 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less. If the B content of the raw material particles is 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less, the B content of the manufactured MgO particles can be 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less. .
  • the B content is more preferably 0.008% by mass or more, and still more preferably 0.010% by mass or more. Further, the B content is more preferably 0.035% by mass or less, still more preferably 0.030% by mass or less.
  • the content of tricoordinated boron relative to the B content in the raw material particles is preferably 5% or more and 70% or less. If the content of 3-coordinated boron relative to the B content is within the above range, the 3-coordinated boron in the MgO particles after firing under the firing conditions described below satisfies the above formula (1).
  • the particle size of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate may be, for example, a particle size that provides the average particle size of the MgO particles described above, or a particle size larger than that. There may be.
  • the MgO particles obtained by firing may be pulverized by a known method.
  • Each particle size of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate may be, for example, 0.05 ⁇ m or more, or 0.08 ⁇ m or more.
  • each particle size of magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, and magnesium carbonate may be, for example, 12 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or less.
  • the raw material particles are fired at a temperature of 700°C or more and 1100°C or less in an air atmosphere or a nitrogen atmosphere.
  • the firing atmosphere, firing temperature, and firing time are the same as the firing conditions for the raw material powder described above, so a detailed description thereof will be omitted here.
  • a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention is produced using the above-mentioned MgO particles or mixed powder as an annealing separator.
  • the method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment includes, for example, a hot rolling step of hot rolling a steel slab to obtain a hot rolled sheet, and a hot rolled sheet annealing step of annealing the hot rolled sheet.
  • a cold rolling step in which the hot rolled sheet after the hot rolled sheet annealing step is subjected to cold rolling to obtain a cold rolled sheet; a decarburization annealing step in which the cold rolled sheet is decarburized annealed;
  • the manufacturing method including a finish annealing step of applying an annealing separator containing the MgO particles or mixed powder to the cold rolled sheet after the decarburization annealing step, drying it, and then performing finish annealing.
  • grain-oriented electrical steel sheets can be manufactured.
  • an annealing separator prepared by mixing the mixed powder according to the embodiment described above and water to form a slurry is used.
  • Ti may be further mixed.
  • this annealing separator grain-oriented electrical steel sheets with excellent coating appearance and coating adhesion can be produced.
  • known manufacturing conditions for grain-oriented electrical steel sheets can be applied to the chemical composition of the steel slab and the conditions for each step, except for the annealing separator used.
  • the annealing separator is TiO 2 when the mass of the mixed powder is 100%. It is preferable to mix at a ratio of 0.25 to 5.0% by mass in terms of Ti content.
  • the conditions in the examples are examples of conditions adopted to confirm the feasibility and effects of the present invention. It is not limited to the conditions.
  • the present invention can adopt various conditions as long as the purpose of the present invention is achieved without departing from the gist of the present invention.
  • a grain-oriented electrical steel sheet was produced using the MgO particles shown in Table 1 or the mixed powder of MgO particles and TiO 2 particles shown in Table 2. Specifically, an aqueous slurry of an annealing separator containing the MgO particles shown in Table 1 or the mixed powder shown in Table 2 was applied to the cold rolled steel sheet after primary recrystallization annealing. The aqueous slurry was prepared by mixing MgO powder or mixed powder and water. The content of solids (MgO particles or mixed powder) in the aqueous slurry was 20% by mass. In all test numbers, the cold-rolled steel sheet coated with the aqueous slurry was baked at 300° C.
  • a steel plate having a base steel plate and a glass coating containing a composite oxide such as forsterite (Mg 2 SiO 4 ) has a length in the longitudinal direction of 300 mm, a length in the width direction of 60 mm, and a plate thickness of 0.23 mm. manufactured electrical steel sheets.
  • the "BO 3 ratio" shown in Table 1 indicates the ratio of 3-coordinated boron in B.
  • the B content, Al content, and Cl content of the MgO particles and mixed powder were measured using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Specifically, a solution of MgO particles or mixed powder dissolved in a mixed acid of hydrochloric acid and nitric acid was used. If a residue remained, it was collected, dissolved in an alkaline solution, and analyzed. Further, the proportion of 3-coordinated boron in B was determined by the following method.
  • the magnetic properties (B8), appearance, and coating tension of the obtained grain-oriented electrical steel sheets were evaluated in the following manner.
  • Magnetic properties The magnetic properties of each grain-oriented electrical steel sheet were evaluated using the following method. Specifically, a magnetic field of 800 A/m was applied to a sample having a length in the rolling direction of 300 mm and a width of 60 mm, and the magnetic flux density B8 was determined. When B8 was 1.92T or more, it was judged that the magnetic properties were good.
  • the maximum area of coating defects is 2 mm 2 or more and 4 mm 2 or less
  • C The color tone before the insulation coating is formed is uniform, and the maximum area of coating defects after the insulation coating is formed is 4 mm 2 or more and 6 mm 2 or less
  • D The color tone before the insulation coating was formed was uneven, or the maximum area of coating defects after the insulation coating was formed was 6 mm 2 or more. An evaluation of A or B was judged as passing.
  • Examples 16 and 29 Al was more than 0.050% by mass, and B8 of the grain-oriented electrical steel sheet was inferior.
  • a grain-oriented electrical steel sheet was manufactured using a mixed powder containing MgO particles, 2 TiO particles, and at least one of B compound particles and Al compound particles at the blending ratio shown in Table 3.
  • an aqueous slurry of an annealing separator containing the mixed powder shown in Table 3 was applied to the cold rolled steel sheet after primary recrystallization annealing.
  • An aqueous slurry was prepared by mixing the mixed powder shown in Table 3 and water. The content of solids (mixed powder) in the aqueous slurry was 20% by mass.
  • a cold rolled steel plate with an aqueous slurry applied to its surface was subjected to a baking treatment at 300° C.
  • a grain-oriented electrical steel sheet with a thickness of 0.23 mm was manufactured.
  • the B content, Al content, Cl content, and BO3 content of the mixed powder, as well as the proportion of 3 - coordinated boron in B ( BO3 ratio) were measured in the same manner as in Example 1. Ta.
  • the magnetic properties (B8), appearance, and coating tension of the obtained grain-oriented electrical steel sheet were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
  • Example No. 30 the average particle size of the mixed powder was too small, resulting in non-uniform film formation, and the grain-oriented electrical steel sheet was inferior in B8, appearance, and film tension.
  • Example No. 31 the average particle size of the mixed powder was too large, resulting in non-uniform film formation, and the B8, appearance, and film tension of the grain-oriented electrical steel sheet were all inferior.
  • Example No. 34 the B content in the mixed powder was too low, so the B8, appearance, and coating tension of the grain-oriented electrical steel sheet were inferior.
  • Example No. 35 the B content in the mixed powder was excessive, and the appearance of the grain-oriented electrical steel sheet was inferior.
  • the [Al]/[BO 3 ] value was outside the range of the above formula (1), and the B8 and appearance of the grain-oriented electrical steel sheets were inferior.
  • the average particle size is in the range of 0.08 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less, and the Al content contained in the entire mixed powder is 0.0007 mass% or more and 0.050 mass% or less.
  • the B content is 0.005% by mass or more and 0.040% by mass or less
  • the [Al]/[BO 3 ] value is within the range of formula (1) above, and the magnetic properties of the grain-oriented electrical steel sheet, A grain-oriented electrical steel sheet with excellent appearance and coating tension was obtained.
  • No. Samples No. 32, 33, and 40 had particularly excellent appearance characteristics because the [Al]/[BO 3 ] value was within 0.15 to 4.00.
  • Example 3 The raw material powder and TiO 2 particles shown in Table 5 were mixed and fired under the conditions shown in Table 5 to produce the mixed powder shown in Table 6. A grain-oriented electrical steel sheet was manufactured in the same manner as in Example 1 using the prepared mixed powder. In addition, below, the powder obtained by firing without mixing TiO 2 particles may be referred to as MgO particles.
  • the B content, Al content, Cl content, and BO 3 content of the raw material powder, MgO particles, and mixed powder, as well as the proportion of 3-coordinated boron in B (BO 3 ratio) are as in Example 1. Measured in a similar manner.
  • the BO 3 content relative to the mass of the raw material powder was determined by multiplying the B content determined by ICP-MS by the proportion of 3-coordinated boron in B.
  • the magnetic properties (B8), appearance, and coating tension were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 6.
  • Example No. 41 the B content in the obtained MgO particles was less than 0.005% by mass, and the appearance and coating tension of the grain-oriented electrical steel sheet manufactured using the MgO particles were inferior.
  • Example No. 42 the B content in the obtained MgO particles was more than 0.040% by mass, and the appearance of the grain-oriented electrical steel sheet manufactured using the MgO particles was inferior.
  • Example 43 and 44 the [Al]/[BO 3 ] value of the obtained MgO particles was outside the range of the above formula (1), and the B8 and appearance of the grain-oriented electrical steel sheets were inferior. No.
  • the Al content contained in the entire MgO particles or mixed powder is 0.0007% by mass or more and 0.050% by mass or less, and the B content is 0.005% by mass.
  • the average particle size of the MgO particles or mixed powder is 0.08 ⁇ m or more and 9.0 ⁇ m or less, and the [Al]/[BO 3 ] value of the MgO particles or mixed powder is the above (1 ), and a grain-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties, appearance, and coating tension was obtained.
  • Nos. 45 to 47, 49, 51, 54, 55, and 57 had particularly excellent appearance characteristics because the [Al]/[BO 3 ] value was within 0.15 to 4.00. No. In Example No.
  • Example No. 53 the firing temperature was too high, so the particle size of the mixed powder became too large, resulting in inferior appearance and coating tension of the grain-oriented electrical steel sheet.
  • Example 4 The raw material powders shown in Table 7 were fired under the conditions shown in Table 7 to produce mixed powders shown in Table 8.
  • a grain-oriented electrical steel sheet was manufactured in the same manner as in Example 2 using the prepared mixed powder.
  • the magnetic properties (B8), appearance, and coating tension of each produced grain-oriented electrical steel sheet were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 8.
  • the [Al]/[BO 3 ] value of the obtained mixed powder was outside the range of the above formula (1), and the B8 and appearance of the grain-oriented electrical steel sheets were inferior.
  • Example No. 65 the firing temperature was too low, so the raw material powder was insufficiently fired, and MgO, the main ingredient, could not be obtained.
  • Example No. 66 the firing temperature was too high, so the particle size of the mixed powder became too large, resulting in inferior appearance and coating tension of the grain-oriented electrical steel sheet.

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Abstract

この混合粉末は、MgOを主剤とする焼鈍分離剤用の混合粉末であって、前記混合粉末はAl及びBを含有し、前記混合粉末の全体に含まれるAl含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、前記混合粉末の全体に含まれるB含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、前記Bは3配位ホウ素を含有し、前記混合粉末の平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下であり、下記(1)式を満足する。 0.06≦[Al]/[BO]<5.00 …(1)式 前記(1)式中、[Al]は混合粉末中のAl含有量(質量%)、[BO]は混合粉末中の前記3配位ホウ素の含有量(質量%)である。

Description

混合粉末、MgO粒子、方向性電磁鋼板の製造方法、MgO粒子の製造方法、及び混合粉末の製造方法
 本発明は、混合粉末、MgO粒子、方向性電磁鋼板の製造方法、MgO粒子の製造方法、及び混合粉末の製造方法に関する。本願は、2022年08月31日に、日本に出願された特願2022-137911号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 方向性電磁鋼板は、軟磁性材料であり、主に、変圧器の鉄心材料として用いられる。そのため、方向性電磁鋼板には、高磁化特性及び低鉄損という磁気特性が要求される。鉄損とは、鉄心を交流磁場で励磁した場合に、熱エネルギとして消費される電力損失であり、省エネルギの観点から、鉄損はできるだけ低いことが求められる。
 方向性電磁鋼板の製造では、一般に、所定の成分組成に調整した鋼スラブに、熱間圧延、熱延板焼鈍、冷間圧延、脱炭焼鈍、及び仕上焼鈍の各工程を含む製造方法が適用される。これらの工程のうち、仕上焼鈍工程では、コイル状に巻き取られた鋼板を、高温で長時間焼鈍することで、結晶方位を磁気特性に良好なGoss方位へ集積させる(方位集積度を高める)。その際、コイルの焼付きを防止するため、焼鈍分離剤が塗布される。
 コイルに塗布される焼鈍分離剤としては、酸化マグネシウム(MgO)を主成分とする焼鈍分離剤が用いられることが多い。その理由は、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を用いると、仕上焼鈍時に、鋼板の表面の二酸化ケイ素(SiO)とMgOとが反応して、鋼板表面に張力を作用させ、また鋼板に絶縁性を付与する役割を果たすフォルステライト(MgSiO)系被膜(一次被膜)を形成することができるからである。すなわち、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を用いることで、仕上焼鈍時の焼付き防止だけでなく、方向性電磁鋼板の磁気特性の向上を図ることができるからである。
 上述のとおり、方向性電磁鋼板の製造において、焼鈍分離剤によって、方向性電磁鋼板の特性は変化し得る。そのため、近年、焼鈍分離剤に含まれる酸化マグネシウムに含有される微量成分についての研究が行われている。更に、微量成分の含有量だけでなく、焼鈍分離剤用酸化マグネシウム中の、微量成分元素を含む化合物の構造についても検討が行われている。
 例えば、特許文献1には、ホウ素を0.04質量%以上0.30質量%以下含有し、酸化マグネシウムを主成分とする焼鈍分離剤用粉末であって、前記ホウ素中の3配位ホウ素の割合が70%以上95%以下であることを特徴とする、焼鈍分離剤用粉末が開示されている。
 特許文献2には、水酸化マグネシウム及び炭酸マグネシウムのいずれか一方又は両方と、ホウ素とを含む原料を焼成し、その後、焼成物の湿度調節により3配位ホウ素比率を調整することを特徴とする、焼鈍分離剤用粉末の製造方法であって、該焼鈍分離剤用粉末に含有されるホウ素中の3配位ホウ素の割合が、70%以上95%以下である、焼鈍分離剤用粉末の製造方法が開示されている。
 特許文献1及び2は、いずれも、1)不純物の純化には高温(1100℃以上)での被膜反応挙動が影響している、2)高温での被膜反応挙動には3配位の存在形態のホウ素が影響を及ぼしている、3)4配位の存在形態のホウ素は、不純物の純化に寄与しないばかりか、高温焼鈍時に鋼板へ侵入してFeBを形成し、繰り返し曲げ劣化の原因を作る、という知見に基づいて、3配位ホウ素の割合が規定されている。
日本国特開2017-128772号公報 日本国特開2020-15982号公報
 特許文献1、2には、焼鈍分離剤用粉末における、ホウ素量や3配位ホウ素比率を制御することによって、高温下での反応性の不足に起因する被膜外観不良や鋼中からの不純物の純化不良の問題を解決することができるとされている。しかしながら、本発明者らが検討した結果、MgO中のホウ素の含有量を高めた場合、磁気特性及び被膜特性(外観、被膜張力)は改善されることがあるが、過剰にホウ素の含有量を高めると鋼板中にホウ素が侵入しすぎ、被膜欠陥が生じることがあることが分かった。そのため、特許文献1、2の技術では、被膜欠陥の生成を抑制した外観特性の向上については十分とは言えなかった。
 本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、本発明は、ホウ素の適用による被膜欠陥の生成を抑え、外観特性が良好な方向性電磁鋼板を製造するための、混合粉末、MgO粒子、方向性電磁鋼板の製造方法、MgO粒子の製造方法、及び混合粉末の製造方法を提供することを目的とする。
 二次再結晶時に存在する析出物(インヒビタ)は、Goss方位以外の結晶粒の成長を抑制する。そのため、析出物の分解は遅い方がよい。3配位ホウ素は低温で反応性が高く、被膜特性及び磁気特性を高める効果を有する。しかしながら、本発明者らにより、3配位ホウ素の割合が高すぎると低温での析出物の分解が促進され、Goss方位以外の方位の結晶粒が成長しやすくなることが分かった。また、本発明者らにより、低温での反応性が小さいインヒビタとしてのAl化合物の割合を大きくすることで、低温でのAl化合物が維持され、Goss方位の結晶粒をより一層優先的に成長させることができることが分かった。
 一方で、析出物が残存していると、磁気特性が劣化することがある。例えば、ホウ素量が過剰であるとホウ素の窒化物が生成して磁気特性が劣化することがある。また、Alの量が過剰であるとAlを除去できずAlにより磁気特性が劣化することがある。
 本発明者らは、上記の知見から、3配位ホウ素量とAl量に適切な範囲が有ることを見出した。更に、反応性についてはB含有量及び粒径も影響することを見出し、本発明者らが鋭意検討した結果、本発明をするに至った。
 上記知見に基づき完成された本発明の要旨は、以下の通りである。
[1] 本発明の一態様に係る混合粉末は、MgOを主剤とする焼鈍分離剤用の混合粉末であって、上記混合粉末はAl及びBを含有し、上記混合粉末の全体に含まれるAl含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、上記混合粉末の全体に含まれるB含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、上記Bは3配位ホウ素を含有し、上記混合粉末の平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下であり、下記(1)式を満足する。
 0.06≦[Al]/[BO]<5.00 …(1)式
 上記(1)式中、[Al]は混合粉末中のAl含有量(質量%)、[BO]は混合粉末中の上記3配位ホウ素の含有量(質量%)である。
[2] 上記[1]に記載の混合粉末では、上記Bのうちの上記3配位ホウ素の割合が5質量%以上70質量%未満であることが好ましい。
[3] 上記[1]又は[2]に記載の混合粉末は、Cl:0.0005質量%以上0.0300質量%以下、及び、Ti:0.25質量%以上5.00質量%以下からなる群から選択される1種又は2種以上を含有することが好ましい。
[4] 上記[1]~[3]のいずれかに記載の混合粉末は、Clを0.0005質量%以上0.0300質量%以下含有することが好ましい。
[5] 上記[1]~[4]のいずれかに記載の混合粉末は、Tiを0.25質量%以上5.00質量%以下含有することが好ましい。
[6] 上記[1]~[5]のいずれかに記載の混合粉末は、MgOを主体とするMgO粒子と、Bを含有するB含有粒子と、Alを含有するAl含有粒子と、を含有してもよい。
[7] また、本発明の別の態様に係るMgO粒子は、Al及びBを含有し、Al含有量が0.0007質量%以上0.0500質量%以下であり、B含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、上記Bは3配位ホウ素を含有し、平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下であり、下記(1)式を満足する。
 0.06≦[Al]/[BO]<5.00 …(1)式
 上記(1)式中、[Al]はMgO粒子中のAl含有量(質量%)、[BO]はMgO粒子中の上記3配位ホウ素の含有量(質量%)である。
[8] また、本発明の更に別の態様に係る方向性電磁鋼板の製造方法では、上記[1]~[6]のいずれかに記載の混合粉末又は上記[7]に記載のMgO粒子を含有する焼鈍分離剤を使用する。
[9] また、本発明の更に別の態様に係るMgO粒子の製造方法は、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上を含有するMg含有原料粒子と、Bを含有するB含有原料粒子と、Alを含有するAl含有原料粒子と、を含有する原料粉末を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成する。
[10] 上記[9]に記載のMgO粒子の製造方法では、上記原料粉末の質量に対する3配位ホウ素の含有量が、0.010質量%以上0.040質量%以下であってもよい。
[11] また、本発明の更に別の態様に係るMgO粒子の製造方法は、B及びAlを含有する、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上、を含有する原料粒子を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成する。
[12] 上記[11]に記載のMgO粒子の製造方法では、上記原料粒子の質量に対する3配位ホウ素の含有量が、0.010質量%以上0.040質量%以下であってもよい。
[13] また、本発明の更に別の態様に係る混合粉末の製造方法は、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上を含有するMg含有原料粒子と、Bを含有するB含有原料粒子と、Alを含有するAl含有原料粒子と、を含有する原料粉末を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成する。
[14] 上記[13]に記載の混合粉末の製造方法では、上記原料粉末の質量に対する3配位ホウ素の含有量が、0.010質量%以上0.040質量%以下であってもよい。
 本発明によれば、ホウ素の適用による被膜欠陥の生成を抑え、外観特性が良好な方向性電磁鋼板を製造するための、混合粉末、MgO粒子、方向性電磁鋼板の製造方法、MgO粒子の製造方法、及び混合粉末の製造方法を提供することができる。
<混合粉末>
 本発明の一実施形態に係る混合粉末は、MgOを主剤とする焼鈍分離剤用の混合粉末であって、前記混合粉末はAl及びBを含有し、混合粉末の全体に含まれるAl含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、前記混合粉末の全体に含まれるB含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、前記Bは3配位ホウ素を含有し、前記混合粉末の平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下であり、下記(1)式を満足する。
 0.06≦[Al]/[BO]<5.00 …(1)式
 前記(1)式中、[Al]は混合粉末中のAl含有量(質量%)、[BO]は混合粉末中の前記3配位ホウ素の含有量(質量%)である。以下に詳細に説明する。
 本実施形態に係る混合粉末は、MgOを主剤とする。混合粉末は、例えば、50.0質量%以上のMgOを含有する。混合粉末におけるMgOの割合は、好ましくは、80.0質量%以上であり、より好ましくは90.0質量%以上である。
 混合粉末はMgO粒子を含むが、混合粉末に含まれるMgO粒子には、後述する本発明の一実施形態に係るMgO粒子に限られず、例えば、混合粉末のMgOの割合が50.0質量%以上となるようなMgO粒子を用いることができる。
[Al含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下]
 混合粉末は、Alを含有する。混合粉末の全体に含まれるAl含有量が0.0007質量%未満であると、窒素を固定するAl量が減少し、被膜の外観が劣化する。一方、混合粉末の全体に含まれるAl含有量が0.050質量%超であると、磁気特性が劣化する。したがって、混合粉末の全体に含まれるAl含有量は、0.0007質量%以上0.050質量%以下である。混合粉末の全体に含まれるAl含有量は、0.003質量%以上、0.004質量%以上、又は0.005質量%以上であってもよい。また、混合粉末の全体に含まれるAl含有量は、0.045質量%以下、0.040質量%以下、又は0.030質量%以下であってもよい。
 混合粉末は、例えば、Alを含有するAl含有粒子を含む。Al含有粒子には、Al化合物が含まれ、Al化合物としては、例えば、Al、AlN、Al(OH)、AlO(OH)などが挙げられる。
 本実施形態に係る混合粉末は、ホウ素(B)を含有する。混合粉末は、例えば、Bを含有するB含有粒子を含む。B含有粒子には、純ホウ素及びB化合物のうちの少なくともいずれかが含まれてよく、B化合物としては、例えば、Na、ホウ砂、ホウ酸カルシウム、ホウ酸マグネシウムなどが挙げられる。
[B含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下]
 混合粉末は0.005質量%以上0.040質量%以下のホウ素(B)を含有する。B含有量が0.005質量%未満であると、ホウ素が不足することで、被膜の構造が強化されず、鋼板からガスが放出される時に被膜の破壊が生じるため、方向性電磁鋼板の外観が劣化する。また、B含有量が0.005質量%未満であると、ホウ素が不足することで被膜の厚さが不均一となるため、方向性電磁鋼板の被膜張力が劣化する。B含有量は、好ましくは、0.008質量%以上であり、より好ましくは、0.010質量%以上である。
 一方、混合粉末に含まれるB含有量が0.040質量%超であると、内部酸化層の耐熱性が高まりすぎ、鋼板中の窒素など、仕上げ焼鈍時の温度でガスとなるガス元素の雰囲気中への透過が阻害されすぎることで、ガス圧が高まりすぎたのち、被膜の破壊をともなってガスが放出されることで方向性電磁鋼板の外観が劣化する。そのため、混合粉末におけるB含有量を0.040質量%以下とする。B含有量は、好ましくは、0.035質量%以下であり、より好ましくは、0.030質量%以下である。
 混合粉末のAl含有量及びB含有量は、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP―MS)を用いた定量分析を行うことによって求める。ICP-MSでの定量分析に際しては、混合粉末を塩酸と硝酸の混酸に溶かして実施する。この際、溶残りの残渣があれば、残渣を回収し、アルカリ溶液に溶かして分析を行う。
[0.06≦[Al]/[BO]<5.00]
 混合粉末に含有されるホウ素は、3配位ホウ素(BO)及び4配位ホウ素(BO)の状態で存在する。3配位ホウ素とは、ホウ素原子の周りに酸素が3つ配位した、三配位構造をとるホウ素であり、4配位ホウ素とは、ホウ素原子の周りに酸素が4つ配位した、四配位構造をとるホウ素である。3配位ホウ素以外のホウ素は4配位ホウ素として存在する。
 3配位ホウ素と4配位ホウ素の反応について調査した結果、3配位ホウ素と4配位ホウ素とでは、被膜欠陥や外観特性に及ぼす影響が異なることが分かった。具体的には、3配位ホウ素は4配位ホウ素よりも被膜形成を促進しつつ、析出物の分解により大きな影響を及ぼす。また、3配位ホウ素の量が多すぎると、被膜形成と析出物の分解の反応が低温に集中して起こりすぎて、ガス放出による被膜破壊が発生することが分かった。そのため、析出物の分解のタイミングをずらすことで、被膜破壊を防ぎつつ、良好な被膜を形成させることができることが分かった。粒径が小さいほど、また3配位ホウ素率が高いほど、低温で被膜が形成することによる析出物分解が促進される。
 混合粉末に含有される3配位ホウ素含有量と混合粉末に含有されるAl含有量とが下記(1)式を満たすことで、方向性電磁鋼板の二次再結晶を改善しつつ、純化への悪影響を抑制することができる。
 0.06≦[Al]/[BO]<5.00 …(1)式
 前記(1)式中、[Al]は混合粉末中のAl含有量(質量%)、[BO]は混合粉末中の前記3配位ホウ素の含有量(質量%)である。
 [Al]/[BO]が0.06未満であると、二次再結晶時の比較的低温の段階において窒素を固定するAl量が不足するため、BOによる被膜のガス放出抑制効果が強くなりすぎ、低温の段階でガス放出に伴う被膜が破壊されやすくなるため、鋼板の表面の酸化膜が不均一な外観を呈し、方向性電磁鋼板の外観が劣化する。[Al]/[BO]は、好ましくは、0.08以上であり、より好ましくは、0.15以上である。
 一方、[Al]/[BO]が5.00以上であると、BNの形成が少ないため、Al窒化物が多く形成し、二次再結晶時の比較的高温の段階に至るまでAl窒化物が維持される。これらの窒化物は高温で分解し、窒化物の分解により生じた窒素が、BOが少ないことによる強度が小さい被膜を破壊して放出されるため、方向性電磁鋼板の外観が劣化する。[Al]/[BO]は、好ましくは、4.5以下であり、より好ましくは、4.0以下である。
 混合粉末中の3配位ホウ素の含有量[BO]は、ICP-MSで定量されたB含有量に、後述する方法で求められたBのうちの3配位ホウ素の割合を乗ずることで求められる
[Bのうちの3配位ホウ素の割合が5質量%以上70質量%未満]
 混合粉末は、混合粉末中のBの含有量に対し5質量%以上70質量%未満の3配位ホウ素を含有することが好ましい。Bのうちの3配位ホウ素の割合が5質量%以上であると、磁気特性及び被膜特性を向上させることができる。Bのうちの3配位ホウ素の割合は、より好ましくは、8質量%以上である。
 一方、Bのうちの3配位ホウ素の割合が70質量%以上であると、反応性が高くなりすぎ、析出物の分解が促進され、Goss方位以外の方位へ結晶粒が成長しやすくなることがある。その結果、磁気特性が低下することがある。Bのうちの3配位ホウ素の割合は、より好ましくは、50質量%以下である。なお、3配位ホウ素は、主に前述したB含有粒子に含まれるが、MgO粒子、Al含有粒子に含まれていてもよい。
 混合粉末に含有されるBのうち、3配位ホウ素が占める割合は、以下の方法で求める。NMR(Nuclear Magnetic Resonance;核磁気共鳴)で測定を行い、得られたスペクトルにおいて、27ppm以下、6ppm以上の範囲にあるピークを3配位ホウ素、6ppm未満、-6ppm以上の範囲にあるピークを4配位ホウ素として、3配位ホウ素のピークの積分面積を、3配位ホウ素のピークの積分面積と4配位ホウ素のピークの積分面積の合計積分面積で除した値をBのうちの3配位ホウ素の割合とする。
 混合粉末におけるAl含有量は、上述した方法でICP―MSによって定量分析する。
[Cl:0.0005質量%以上0.0300質量%以下]
 Cl(塩素)は、脱炭焼鈍後の鋼板の表面に形成したSiOとの反応性を高める元素である。本実施形態に係る混合粉末がClを0.0005質量%以上含有することで、さらに被膜特性が改善するので好ましい。Cl含有量は、より好ましくは、0.0008質量%以上である。
 一方、Cl含有量が0.0300質量%を超えると、その酸化物溶解効果の強さから、脱硫を抑制しすぎる可能性がある。Cl含有量が0.0300質量%以下であれば、脱硫を十分に抑制することができる。よって、Cl含有量は、好ましくは、0.0300質量%以下である。Cl含有量は、より好ましくは、0.0250質量%以下である。
[Ca、Sr、及びBaからなる群から選択される1種以上を合計で、0.02質量%以上4.00質量%以下]
 Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、及びBa(バリウム)は、Clと同様に、SiOとの反応性を高める元素である。そのため、Ca、Sr、及びBaからなる群から選択される1種以上を合計で、0.02質量%以上含有することで、さらに密着性が改善するので好ましい。
 一方、Ca、Sr、及びBaからなる群から選択される1種以上の合計の含有量が4.00質量%を超えると、その硫化傾向の強さから、鋼板の脱硫が引き起こされる場合がある。Ca、Sr、及びBaからなる群から選択される1種以上の合計の含有量が4.00質量%以下であれば、脱硫を十分に抑制することができる。よって、Ca、Sr、及びBaからなる群から選択される1種以上の合計の含有量は、好ましくは、4.00質量%以下である。
 Caは、Ca化合物として、混合粉末に含有され得る。Ca化合物としては、例えば、硫酸カルシウム、半水石膏、焼石膏、石膏が挙げられる。Srは、Sr化合物として、混合粉末に含有され得る。Sr化合物としては、例えば、硫酸ストロンチウムが挙げられる。Baは、Ba化合物として、混合粉末に含有され得る。Ba化合物としては、例えば、硫酸バリウムが挙げられる。Cl、Sr、及びBaは、それぞれを主に含有する粒子として混合粉末に含有されてもよいし、混合粉末を構成する前述した粒子に含有されてもよい。
[Ti:0.25質量%以上5質量%以下]
 Ti(チタン)は、酸化物として、あるいは、仕上焼鈍の初期に酸化物となった後、高温における焼鈍雰囲気中の酸素分圧をTiOの分解酸素分圧程度に調整して、被膜の形成量の増加を助ける元素である。本実施形態に係る混合粉末がTiを0.25質量%以上含有することで、上記効果を得ることができる。Ti含有量は、より好ましくは、0.5質量%以上である。
 一方、Ti含有量が5質量%以下であれば、過剰な酸素放出による磁気特性の劣化を抑えることができる。よって、Ti含有量は、好ましくは、5質量%以下である。Ti含有量は、より好ましくは、4質量%以下である。
 Tiは、例えば、TiO、チタン酸塩、ホウ化チタン、窒化チタン、BaTiOとして、混合粉末に含有され得る。Tiは、それぞれの化合物を主に含有する粒子として混合粉末に含有されてもよいし、混合粉末を構成する前述した粒子に含有されてもよい。
 Cl、Ca、Sr、Ba、及びTiの含有量は、上述した方法でICP―MSによって定量分析する。
[不純物]
 本実施形態に係る混合粉末における上記以外の成分は、MgO、及び不純物である。不純物としては、例えば、Fe、Siなどが挙げられる。不純物元素の各含有量が0.5質量%以下、又は合計量で1.0質量%以下であれば、方向性電磁鋼板の磁気特性又は被膜特性への影響が小さい。
[混合粉末の平均粒径]
 混合粉末の平均粒径は、体積基準の円相当平均粒径で0.08μm以上、9.0μm以下である。混合粉末の平均粒径が0.08μm未満であると、焼鈍分離剤として、鋼板同士の焼き付きを防止することができず、被膜の形成が不完全となり、磁気特性が劣化する。また、混合粉末の平均粒径が0.08μm未満であると、被膜の形成が不完全となり、外観が劣化する。また、混合粉末の平均粒径が0.08μm未満であると、被膜の形成が不完全となり、被膜張力が劣化する。混合粉末の平均粒径は、好ましくは、0.2μm以上である。一方、混合粉末の平均粒径が9.0μm超であると、鋼板との反応性が低いため、被膜の形成が不十分となる。混合粉末の平均粒径は、好ましくは、7.0μm以下であり、より好ましくは、6.0μm以下である。
 混合粉末の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(HORIBA株式会社製、(装置名)LA-920)にて、体積頻度の粒度分布を測定し、円相当径での平均粒径を混合粉末の平均粒径とする。屈折率を1.74とし、純水中で超音波による分散処理を施して混合粉末の平均粒径の測定を実施する。
<混合粉末の製造方法>
 前述した本実施形態に係る混合粉末は、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上を含有するMg含有原料粒子と、Bを含有するB含有原料粒子と、Alを含有するAl含有原料粒子と、を含有する原料粉末を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成することで製造される。
 B含有原料粒子には、Mg含有原料粒子、ホウ素、ホウ酸、ホウ化マグネシウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ砂などが含まれる。B含有原料粒子には、例えば、0.01質量%以上のBが含まれる。
 Al含有原料粒子には、Mg含有原料粒子、Al、AlN、KAl(SO・12HO、Al(OH)、AlO(OH)などが含まれる。Al含有原料粒子には、例えば、0.01質量%以上のAlが含まれる。
 原料粉末を構成する、Mg含有原料粒子、Al含有原料粒子、及びB含有原料粒子の各粒径は、例えば、前述した混合粉末の平均粒径が得られる粒径であってもよいし、それより大きい粒径であってもよい。原料粉末の粒径が混合粉末の平均粒径より大きい場合、公知の方法により焼成して得られた混合粉末を粉砕又は分級すればよい。Mg含有原料粒子、Al含有原料粒子、及びB含有原料粒子の各粒径は、例えば、0.08μm以上、又は0.10μm以上であってよい。また、Mg含有原料粒子、Al含有原料粒子、及びB含有原料粒子の各粒径は、例えば、15μm以下、又は10μm以下であってよい。
 また、原料粉末には、適宜、Cl、Ca、Sr、Ba、及びTiが含まれてもよい。これらの元素が原料粉末に含まれる場合は、一つの粒子にこれらの元素の一種以上が含まれていればよい。
 原料粉末中のAl含有量は、0.0007質量%以上0.050質量%以下であることが好ましい。原料粒子のAl含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であれば、製造された混合粉末のAl含有量を0.0007質量%以上0.050質量%以下とすることができる。原料粉末中のAl含有量は、0.003質量%以上、0.004質量%以上、又は0.005質量%以上であってもよい。また、原料粉末中のAl含有量は、0.045質量%以下、0.040質量%以下、又は0.030質量%以下であってもよい。ただし、原料粉末中に焼成により揮発する成分が含まれている場合には、その成分量を考慮して、原料粉末中のAl含有量を調整する。
 Alは、上述したAl含有原料粒子に主に含有されるが、原料粉末を構成する他の粒子、例えば、Mg含有原料粒子、B含有原料粒子、Ti含有粒子等に含有されてもよい。
 原料粉末中のB含有量は、0.005質量%以上0.040質量%以下であることが好ましい。原料粒子のB含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であれば、製造された混合粉末のB含有量を0.005質量%以上0.040質量%以下とすることができる。B含有量は、より好ましくは、0.006質量%以上であり、さらに好ましくは、0.008質量%以上である。また、B含有量は、より好ましくは、0.036質量%以下であり、さらに好ましくは、0.032質量以下である。ただし、原料粉末中に焼成により揮発する成分が含まれている場合には、その成分量を考慮して、原料粉末中のB含有量を調整する。
 Bは、上述したB含有原料粒子に主に含有されるが、原料粉末を構成する他の粒子、例えば、Mg含有原料粒子、Al含有原料粒子、Ti含有粒子等に含有されてもよい。
 原料粉末中のAl含有量及びB含有量は、上述した方法でICP―MSによって定量分析する。
 原料粉末の質量に対する3配位ホウ素の含有量は、0.005質量%以上0.040質量%以下であることが好ましく、0.010質量%以上0.030質量%以下であることがより好ましい。また、原料粉末のB含有量に対する3配位ホウ素の含有量は、5%以上70%以下であることが好ましい。原料粉末の質量に対する3配位ホウ素の含有量又はB含有量に対する3配位ホウ素の含有量が上記範囲にあれば、焼成した後の混合粉末における3配位ホウ素が前記(1)式をより確実に満足する。
 原料粉末中の3配位ホウ素の含有量[BO]は、ICP-MSで定量されたB含有量に、先に述べた方法で求められたBのうちの3配位ホウ素の割合を乗ずることで求められる。
 原料粉末は、大気雰囲気又は窒素雰囲気で、700℃以上1100℃以下の温度で焼成される。
 焼成雰囲気が、大気雰囲気又は窒素雰囲気以外であると経済的に不利となるので、好ましくない。
 また、焼成温度が700℃未満では、焼成が不十分となる。したがって、焼成温度を700℃以上とする。焼成温度は、好ましくは720℃以上、より好ましくは750℃以上である。一方、焼成温度を1100℃以下にすることで、焼成された3配位ホウ素の化学構造が安定化されながら、粒径を大きく変化させることなく混合粉末中の3配位ホウ素の割合を高めることができる。したがって、焼成温度は1100℃以下とする。焼成温度は、好ましくは1080℃以下、より好ましくは1040℃以下である。
 焼成時間は、例えば、5分以上120分以下とすることができる。焼成ムラ解消の観点から、焼成時間は、好ましくは8分以上であり、より好ましくは10分以上である。一方、経済性の観点から、焼成時間は、好ましくは80分以下であり、より好ましくは60分以下である。
 ここまで、混合粉末の製造方法を説明した。
 上記の混合粉末の製造方法では、Mg源となる粒子、B源となる粒子、Al源となる粒子は、それぞれ異なることを前提として、原料粉末が、Mg含有原料粒子と、B含有原料粒子と、Al含有原料粒子を含む態様を説明した。しかしながら、かかる態様に限られず、Mg源となるMg含有原料粒子がB源及び/又はAl源となるように、B及び/又はAlを含有してもよいし、その他の元素を含有してもよい。B含有原料粒子がAlを含有してもよいし、その他の元素を含有してもよい。
 また、前述した本実施形態に係る混合粉末は、MgO粒子と、Al含有粒子と、3配位ホウ素を含有するB含有粒子とを、MgOが主剤となり、B含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下となり、平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下となり、かつ上記(1)式を満足するように混合することで製造されてもよい。
<MgO粒子>
 本発明の一実施形態に係るMgO粒子は、Al及びBを含有し、Al含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、B含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、前記Bは3配位ホウ素を含有し、平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下であり、下記(1)式を満足する。
 0.06≦[Al]/[BO]<5.00 …(1)式
 前記(1)式中、[Al]はMgO粒子中のAl含有量(質量%)、[BO]はMgO粒子中の前記3配位ホウ素の含有量(質量%)である。
 本実施形態に係るMgO粒子の上記特徴は、前述した混合粉末の特徴と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。また、本実施形態に係るMgO粒子では、混合粉末と同様に、Bのうちの前記3配位ホウ素の割合が5質量%以上70質量%未満であることが好ましい。また、MgO粒子は、混合粉末と同様に、Clを0.0005質量%以上0.0300質量%以下含有することが好ましい。また、MgO粒子は、混合粉末と同様に、Tiを0.25質量%以上5.0質量%以下含有することが好ましい。ただし、MgO粒子が上記成分を含有するとは、MgO粉末を構成するMgO粒子内に上記成分を含有することを指し、MgO粒子以外の粒子が単独で存在するものではないことを指している。
<MgO粒子の製造方法>
 前述したMgO粒子は、以下の(I)又は(II)の製造方法によって製造される。
(I)
 水酸化マグネシウム(Mg(OH))、塩基性炭酸マグネシウム(mMgCO・Mg(OH)・nHO)、及び炭酸マグネシウム(Mg(CO))からなる群から選択される1種又は2種以上を含有するMg含有原料粒子と、Bを含有するB含有原料粒子と、Alを含有するAl含有原料粒子と、を含有する原料粉末を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成する。
(II)
 B及びAlを含有する、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上、を含有する原料粒子を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成する。
 以下に、各製造方法について説明する。
[製造方法(I)]
 (I)の製造方法は、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウム)からなる群から選択される1種又は2種以上を含有するMg含有原料粒子と、Bを含有するB含有原料粒子と、Alを含有するAl含有原料粒子と、を含有する原料粉末を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成してMgO粒子を製造する方法である。原料粉末中に焼成により揮発する成分が含まれている場合には、その成分量を考慮して、Al含有量及びB含有量を調整する。本製造方法は、基本的に上述した混合粉末の製造方法と同様である。しかしながら、上述した混合粉末の製造方法では、MgO粒子中に不純物として固溶又は含有されない、B、Al以外の酸化物等を混合し焼成を行う場合があるという点で、本製造方法と上述した混合粉末の製造方法とは異なる。
[製造方法(II)]
 (II)の製造方法では、B及びAlを含有する、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上、を含有する原料粒子が、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成される。原料粉末中に焼成により揮発する成分が含まれている場合には、その成分量を考慮して、Al含有量及びB含有量を調整する。
 水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムの少なくともいずれかを含有する原料粒子は、B及びAlを含有する。Al含有量は、0.0007質量%以上0.050質量%以下である。原料粒子のAl含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であれば、製造されたMgO粒子のAl含有量を0.001質量%以上0.050質量%以下とすることができる。原料粒子のAl含有量は、0.003質量%以上、0.004質量%以上、又は0.005質量%以上であってもよい。また、原料粒子のAl含有量は、0.045質量%以下、0.040質量%以下、又は0.030質量%以下であってもよい。
 B含有量は、0.005質量%以上0.040質量%以下であることが好ましい。原料粒子のB含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であれば、製造されたMgO粒子のB含有量を0.005質量%以上0.040質量%以下とすることができる。B含有量は、より好ましくは、0.008質量%以上であり、さらに好ましくは、0.010質量%以上である。また、B含有量は、より好ましくは、0.035質量%以下であり、さらに好ましくは、0.030質量%以下である。
 原料粒子におけるB含有量に対する3配位ホウ素の含有量は、5%以上70%以下であることが好ましい。B含有量に対する3配位ホウ素の含有量が上記範囲にあれば、後述する焼成条件で焼成した後のMgO粒子における3配位ホウ素が前記(1)式を満足する。
 原料粒子は、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムの各粒径は、例えば、前述したMgO粒子の平均粒径が得られる粒径であってもよいし、それより大きい粒径であってもよい。原料粒子の粒径がMgO粒子の平均粒径より大きい場合、公知の方法により焼成して得られたMgO粒子を粉砕すればよい。水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムの各粒径は、例えば、0.05μm以上、又は0.08μm以上であってもよい。また、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムの各粒径は、例えば、12μm以下、又は10μm以下であってもよい。
 原料粒子は、大気雰囲気又は窒素雰囲気で、700℃以上1100℃以下の温度で焼成される。焼成雰囲気、焼成温度、及び焼成時間については、前記の原料粉末の焼成条件と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
<方向性電磁鋼板の製造方法>
 本発明の一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造方法は、前記のMgO粒子又は混合粉末を焼鈍分離剤として使用して製造される。本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造方法は、例えば、鋼スラブを、熱間圧延して熱延板を得る熱間圧延工程と、前記熱延板に焼鈍を行う熱延板焼鈍工程と、前記熱延板焼鈍工程後の前記熱延板に、冷間圧延を行い冷延板を得る、冷間圧延工程と、前記冷延板に対して脱炭焼鈍を行う脱炭焼鈍工程と、脱炭焼鈍工程後の前記冷延板に、前記MgO粒子又は混合粉末を含有する焼鈍分離剤を塗布し、乾燥させた後、仕上げ焼鈍を行う、仕上げ焼鈍工程と、を含む製造方法によれば、方向性電磁鋼板を製造することができる。
 本実施形態においては、仕上焼鈍前に塗布する焼鈍分離剤として、上述した本実施形態に係る混合粉末と水とを混合してスラリー状にした焼鈍分離剤を用いる。混合粉末にTiが含まれていない場合には、さらにTiを混合してもよい。この焼鈍分離剤を用いることで、被膜の外観に優れ、被膜密着性に優れた方向性電磁鋼板を製造することができる。
 上記製造方法において、鋼スラブの化学組成や、各工程の条件について、用いる焼鈍分離剤以外は、公知の方向性電磁鋼板の製造条件を適用することができる。
 焼鈍分離剤は、MgO粒子とTiO粒子とを混合した混合粉末と水とを混合してスラリー状にする場合(水性スラリーとする場合)、混合粉末の質量を100%としたときのTiOの割合を、Ti含有量換算で、0.25~5.0質量%として混合することが好ましい。
 次に本発明の実施例を示すが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、以下の実施例で用いた条件に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
<実施例1>
 表1に示すMgO粒子又は表2に示すMgO粒子とTiO粒子の混合粉末を用いて方向性電磁鋼板を作製した。具体的には、一次再結晶焼鈍後の冷延鋼板に対して、表1のMgO粒子又は表2に示す混合粉末を含有する焼鈍分離剤の水性スラリーを塗布した。水性スラリーは、MgO粉末又は混合粉末と、水とを混合して調製した。水性スラリー中の固形分(MgO粒子又は混合粉末)の含有量は20質量%とした。水性スラリーが表面に塗布された冷延鋼板に対して、いずれの試験番号においても300℃にて30秒焼付け処理を実施して、水性スラリーを乾燥し、固形分が焼き付けられた。焼付け後、仕上げ焼鈍処理を実施した。仕上げ焼鈍処理では、いずれの試験番号においても、1200℃で20時間保持した。以上の製造工程により、母材鋼板とフォルステライト(MgSiO)等の複合酸化物を含むグラス被膜とを有する長手方向長さ300mm、板幅方向長さ60mm、板厚0.23mmの方向性電磁鋼板を製造した。なお、表1に示す「BO率」は、Bのうちの3配位ホウ素の割合を示している。
 MgO粒子及び混合粉末のB含有量、Al含有量、及びCl含有量は、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP―MS)を用いて測定された。詳細には、MgO粒子又は混合粉末を塩酸と硝酸の混酸に溶かした溶液を用いた。残渣が残った場合には、残渣を回収し、アルカリ溶液に溶かして分析を行った。また、Bのうちの3配位ホウ素が占める割合は、以下の方法で求めた。NMRで測定を行い、得られたスペクトルにおいて、27ppm以下、6ppm以上の範囲にあるピークを3配位ホウ素、6ppm未満、-6ppm以上の範囲にあるピークを4配位ホウ素として、3配位ホウ素のピークの積分面積を、3配位ホウ素のピークの積分面積と4配位ホウ素のピークの積分面積の合計積分面積で除した値をBのうちの3配位ホウ素の割合とした。MgO粒子及び混合粉末のBO含有量[BO]は、ICP-MSで定量されたB含有量に、Bのうちの3配位ホウ素の割合を乗ずることで求めた。
 得られた方向性電磁鋼板について、以下の要領で、磁気特性(B8)、外観及び被膜張力の評価を行った。
[磁気特性]
 次の方法により、各方向性電磁鋼板の磁気特性を評価した。
 具体的には、圧延方向長さ300mm×幅60mmのサンプルに対して、800A/mの磁場を付与して、磁束密度B8を求めた。B8が1.92T以上である場合を磁気特性が良好であると判断した。
[外観]
 各方向性電磁鋼板の圧延方向長さ中央の位置から切り出した圧延方向長さ50mm×幅60mmのサンプルに対し、色調を評価し、その後、公知の絶縁被膜を形成して、被膜欠陥を評価した。各方向性電磁鋼板の絶縁被膜形成前の一次被膜の色調が均一であり、かつ、絶縁被膜形成後に被膜欠陥(穴及び発錆び)がない場合に、外観に優れると判断した。具体的には、以下のように評価した。
 A:絶縁被膜形成前の色調が均一であり、かつ、絶縁被膜形成後の被膜欠陥最大面積が2mm未満である
 B:絶縁被膜形成前の色調が均一であり、かつ、絶縁被膜形成後の被膜欠陥の最大面積が2mm以上4mm未満である
 C:絶縁被膜形成前の色調が均一であり、かつ、絶縁被膜形成後の被膜欠陥の最大面積が4mm以上6mm未満である
 D:絶縁被膜形成前の色調に色むらがある、又は、絶縁被膜形成後の被膜欠陥の最大面積が6mm以上である
 評価がA又はBを合格と判断した。
[被膜張力]
 圧延方向長さ300mm×幅60mmのサンプルに対して、片面のみ、一次被膜を酸洗で除去したのち、鋼板の湾曲の曲率半径から被膜張力を求めた。曲率半径からの被膜張力の求め方は、公知の手段によればよく、例えば、独立行政法人新エネルギー産業技術総合開発機構研究評価委員会「変圧器の電力損失削減のための革新的磁性材料の開発 事後評価報告書」(平成18年2月)に開示されている手段を用いた。
 被膜張力が、350g/mm以上であれば、被膜張力に優れると判断した。表1、2に結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 No.1の例では、平均粒径が小さ過ぎたため、被膜形成が不均一となり、方向性電磁鋼板のB8、外観、及び被膜張力がいずれも劣位となった。
 No.2の例では、平均粒径が大き過ぎたため、被膜形成量が過少となり、方向性電磁鋼板のB8、外観、及び被膜張力がいずれも劣位となった。
 No.6の例では、B含有量が過少であったため、B8、外観、及び被膜張力が劣位となった。
 No.7の例では、B含有量が過多であったため、方向性電磁鋼板の外観が劣位となった。
 No.10、11、24、27の例では、[Al]/[BO]値が上記(1)式の範囲外であり、方向性電磁鋼板のB8及び外観が劣位となった。
 No.16、29の例では、Alが0.050質量%超となり、方向性電磁鋼板のB8が劣位となった。
 No.28の例では、Alが0.001質量%未満となり、方向性電磁鋼板のB8及び外観が劣位となった。
 No.3~5、8、9、12~15、17~23、25、26の例では、平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下の範囲にあり、Al含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、B含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、[Al]/[BO]値が上記(1)式の範囲内であり、磁気特性、外観及び被膜張力が優れた方向性電磁鋼板が得られた。No.3~5、8、9、14、15、17~23は[Al]/[BO]値が、0.15~4.00以内であったため、外観特性が特に優れた。
<実施例2>
 表3に示す配合率で、MgO粒子と、TiO粒子と、B化合物粒子又はAl化合物粒子の少なくともいずれかと、を含有する混合粉末を用い、方向性電磁鋼板を製造した。具体的には、一次再結晶焼鈍後の冷延鋼板に対して、表3の混合粉末を含有する焼鈍分離剤の水性スラリーを塗布した。水性スラリーは、表3の混合粉末と、水とを混合して調製した。水性スラリー中の固形分(混合粉末)の含有量は20質量%とした。水性スラリーが表面に塗布された冷延鋼板に対して、いずれの例においても300℃にて30秒焼付け処理を実施して、水性スラリーを乾燥、固形分が焼き付けられた。焼付け後、仕上げ焼鈍処理を実施した。仕上げ焼鈍処理では、いずれの例においても、1200℃で20時間保持した。以上の製造工程により、表3に示す、母材鋼板とフォルステライト(MgSiO)等の複合酸化物を含むグラス被膜とを有する、長手方向長さ300mm、板幅方向長さ60mm、板厚0.23mmの方向性電磁鋼板を製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 混合粉末の、B含有量、Al含有量、Cl含有量、及びBO含有量、並びにBのうちの3配位ホウ素が占める割合(BO率)は実施例1と同様の方法で測定された。また、得られた方向性電磁鋼板について、実施例1と同様の要領で、磁気特性(B8)、外観及び被膜張力の評価を行った。結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 No.30の例では、混合粉末の平均粒径が小さ過ぎたため、被膜形成が不均一となり、方向性電磁鋼板のB8、外観、及び被膜張力がいずれも劣位となった。
 No.31の例では、混合粉末の平均粒径が大きすぎたため、被膜形成が不均一となり、方向性電磁鋼板のB8、外観、及び被膜張力がいずれも劣位となった。
 No.34の例では、混合粉末中のB含有量が過少であったため、方向性電磁鋼板のB8、外観及び被膜張力が劣位となった。
 No.35の例では、混合粉末中のB含有量が過多であり、方向性電磁鋼板の外観が劣位となった。
 No.36~39の例では、[Al]/[BO]値が上記(1)式の範囲外であり、方向性電磁鋼板のB8及び外観が劣位となった。
 No.32、33、40の例では、平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下の範囲にあり、混合粉末の全体に含まれるAl含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、B含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、[Al]/[BO]値が上記(1)式の範囲内であり、方向性電磁鋼板の磁気特性、外観及び被膜張力が優れた方向性電磁鋼板が得られた。また、No.32、33、40は[Al]/[BO]値が、0.15~4.00以内であったため、外観特性が特に優れた。
<実施例3>
 表5に示す原料粉末及びTiO粒子を混合し、表5に示す条件で焼成して表6に示す混合粉末を作製した。作製された混合粉末を用いて、実施例1と同様の方法で方向性電磁鋼板を製造した。なお、以下では、TiO粒子を混合せずに焼成して得られた粉末をMgO粒子と呼称することがある。
 原料粉末、MgO粒子及び混合粉末の、B含有量、Al含有量、Cl含有量、及びBO含有量、並びにBのうちの3配位ホウ素が占める割合(BO率)は実施例1と同様の方法で測定された。また、原料粉末の質量に対するBO含有量は、ICP-MSで定量されたB含有量に、Bのうちの3配位ホウ素の割合を乗ずることで求めた。製造された各方向性電磁鋼板について、実施例1と同様の要領で、磁気特性(B8)、外観及び被膜張力の評価を行った。結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 No.41の例は、得られたMgO粒子中のB含有量が0.005質量%未満となり、当該MgO粒子を使用して製造された方向性電磁鋼板の外観及び被膜張力が劣位であった。
 No.42の例は、得られたMgO粒子中のB含有量が0.040質量%超となり、当該MgO粒子を使用して製造された方向性電磁鋼板の外観が劣位であった。
 No.43、44の例は、得られたMgO粒子の[Al]/[BO]値が上記(1)式の範囲外となり、方向性電磁鋼板のB8及び外観が劣位となった。
 No.45~51、54~57の例では、MgO粒子又は混合粉末の全体に含まれる、Al含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、B含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、MgO粒子又は混合粉末の平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下であり、MgO粒子又は混合粉末の[Al]/[BO]値が上記(1)式の範囲内であり、方向性電磁鋼板の磁気特性、外観及び被膜張力が優れた方向性電磁鋼板が得られた。また、No45~47、49、51、54、55、57は[Al]/[BO]値が、0.15~4.00以内であったため、外観特性が特に優れた。
 No.52の例では、焼成温度が低すぎたため、原料粉末の焼成が不十分となり、主剤のMgOが得られなかった。
 No.53の例では、焼成温度が高すぎたため、混合粉末の粒径が大きくなりすぎ、方向性電磁鋼板の外観及び被膜張力が劣位となった。
<実施例4>
 表7に示す原料粉末を表7に示す条件で焼成して表8に示す混合粉末を作製した。作製された混合粉末を用いて、実施例2と同様の方法で方向性電磁鋼板を製造した。
 原料粉末及び混合粉末の、B含有量、Al含有量、Cl含有量、及びBO含有量、並びにBのうちの3配位ホウ素が占める割合(BO率)は実施例1と同様の方法で測定された。また、原料粉末の質量に対するBO含有量は、ICP-MSで定量されたB含有量に、Bのうちの3配位ホウ素の割合を乗ずることで求めた。また、製造された各方向性電磁鋼板について、実施例1と同様の要領で、磁気特性(B8)、外観及び被膜張力の評価を行った。結果を表8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 No.58~60、63、64、67~74に示すように、B及びAlを含有する原料粉末を用いて製造された混合粉末では、混合粉末の全体に含まれるAl含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、B含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、上記(1)式を満たすMgO粒子が得られた。その結果、方向性電磁鋼板の磁気特性、外観及び被膜張力が優れた方向性電磁鋼板が得られた。また、No.58~60、63、64、67~74は[Al]/[BO]値が、0.15~4.00以内であったため、外観特性が特に優れた。
 No.61、62の例では、得られた混合粉末の[Al]/[BO]値が上記(1)式の範囲外となり、方向性電磁鋼板のB8及び外観が劣位となった。
 No.65の例では、焼成温度が低すぎたため、原料粉末の焼成が不十分となり、主剤のMgOが得られなかった。
 No.66の例では、焼成温度が高すぎたため、混合粉末の粒径が大きくなりすぎ、方向性電磁鋼板の外観及び被膜張力が劣位となった。

Claims (14)

  1.  MgOを主剤とする焼鈍分離剤用の混合粉末であって、
     前記混合粉末はAl及びBを含有し、
     前記混合粉末の全体に含まれるAl含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、
     前記混合粉末の全体に含まれるB含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、
     前記Bは3配位ホウ素を含有し、
     前記混合粉末の平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下であり、
     下記(1)式を満足する、混合粉末。
     0.06≦[Al]/[BO]<5.00 …(1)式
     前記(1)式中、[Al]は混合粉末中のAl含有量(質量%)、[BO]は混合粉末中の前記3配位ホウ素の含有量(質量%)である。
  2.  前記Bのうちの前記3配位ホウ素の割合が5質量%以上70質量%未満である、請求項1に記載の混合粉末。
  3.  Cl:0.0005質量%以上0.0300質量%以下、及び、Ti:0.25質量%以上5.00質量%以下からなる群から選択される1種又は2種以上を含有する、請求項1又は2に記載の混合粉末。
  4.  Clを0.0005質量%以上0.0300質量%以下含有する、請求項3に記載の混合粉末。
  5.  Tiを0.25質量%以上5.00質量%以下含有する、請求項3に記載の混合粉末。
  6.  前記混合粉末は、MgOを主体とするMgO粒子と、Bを含有するB含有粒子と、Alを含有するAl含有粒子と、を含有する、請求項1又は2に記載の混合粉末。
  7.  Al及びBを含有し、
     Al含有量が0.0007質量%以上0.050質量%以下であり、
     B含有量が0.005質量%以上0.040質量%以下であり、
     前記Bは3配位ホウ素を含有し、
     平均粒径が0.08μm以上9.0μm以下であり、
     下記(1)式を満足する、MgO粒子。
     0.06≦[Al]/[BO]<5.00 …(1)式
     前記(1)式中、[Al]はMgO粒子中のAl含有量(質量%)、[BO]はMgO粒子中の前記3配位ホウ素の含有量(質量%)である。
  8.  請求項1若しくは2に記載の混合粉末又は請求項7に記載のMgO粒子を含有する焼鈍分離剤を使用する、方向性電磁鋼板の製造方法。
  9.  水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上を含有するMg含有原料粒子と、Bを含有するB含有原料粒子と、Alを含有するAl含有原料粒子と、を含有する原料粉末を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成する、MgO粒子の製造方法。
  10.  前記原料粉末の質量に対する3配位ホウ素の含有量が、0.005質量%以上0.040質量%以下である、請求項9に記載のMgO粒子の製造方法。
  11.  B及びAlを含有する、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上、を含有する原料粒子を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成する、MgO粒子の製造方法。
  12.  前記原料粒子の質量に対する3配位ホウ素の含有量が、0.005質量%以上0.040質量%以下である、請求項11に記載のMgO粒子の製造方法。
  13.  水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される1種又は2種以上を含有するMg含有原料粒子と、Bを含有するB含有原料粒子と、Alを含有するAl含有原料粒子と、を含有する原料粉末を、大気又は窒素雰囲気中で700℃以上1100℃以下の温度で焼成する、混合粉末の製造方法。
  14.  前記原料粉末の質量に対する3配位ホウ素の含有量が、0.005質量%以上0.040質量%以下である、請求項13に記載の混合粉末の製造方法。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5734022A (en) * 1980-07-31 1982-02-24 Shin Nippon Kagaku Kogyo Co Ltd Production of magnesium oxide
JPH01177376A (ja) * 1988-01-08 1989-07-13 Nippon Steel Corp 均一なグラス被膜と優れた磁気特性を得るための方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤
JPH0375219A (ja) * 1989-08-11 1991-03-29 Asahi Glass Co Ltd 酸化マグネシウム組成物の製造方法
JP2004176144A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Tateho Chem Ind Co Ltd 焼鈍分離剤用酸化マグネシウム
JP2017128773A (ja) * 2016-01-21 2017-07-27 Jfeスチール株式会社 焼鈍分離剤用粉末、その製造方法、および方向性電磁鋼板
JP2017128772A (ja) 2016-01-21 2017-07-27 Jfeスチール株式会社 焼鈍分離剤用粉末、その製造方法、および方向性電磁鋼板
JP2020015982A (ja) 2019-09-04 2020-01-30 Jfeスチール株式会社 焼鈍分離剤用粉末の製造方法
JP2022137911A (ja) 2021-03-09 2022-09-22 国立大学法人徳島大学 光周波数コムの周波数掃引量測定装置及び方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5734022A (en) * 1980-07-31 1982-02-24 Shin Nippon Kagaku Kogyo Co Ltd Production of magnesium oxide
JPH01177376A (ja) * 1988-01-08 1989-07-13 Nippon Steel Corp 均一なグラス被膜と優れた磁気特性を得るための方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤
JPH0375219A (ja) * 1989-08-11 1991-03-29 Asahi Glass Co Ltd 酸化マグネシウム組成物の製造方法
JP2004176144A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Tateho Chem Ind Co Ltd 焼鈍分離剤用酸化マグネシウム
JP2017128773A (ja) * 2016-01-21 2017-07-27 Jfeスチール株式会社 焼鈍分離剤用粉末、その製造方法、および方向性電磁鋼板
JP2017128772A (ja) 2016-01-21 2017-07-27 Jfeスチール株式会社 焼鈍分離剤用粉末、その製造方法、および方向性電磁鋼板
JP2020015982A (ja) 2019-09-04 2020-01-30 Jfeスチール株式会社 焼鈍分離剤用粉末の製造方法
JP2022137911A (ja) 2021-03-09 2022-09-22 国立大学法人徳島大学 光周波数コムの周波数掃引量測定装置及び方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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