硅钢薄带是一种厚度小于0.2mm的硅钢带（片），属软磁材料，广泛用于高频率的各种电讯、仪表等磁性元件，如精密高频电机、汽车（电动汽车，混合动力车）IT产业中的高速电机、步进电机、各种数控精密机床上的高频变频电机、电源变压器、脉冲变压器等磁性器件的铁心，是新兴制造业必备的高性能材料。随着科学技术的发展，节能减排的需要，要求器件有高的性能、小的体积，为此，器件所选用的频率也越来越高，如用于高速旋转和变频电机的铁心制造。铁心工作状态频率愈高，要求硅钢片越薄。
硅钢薄带分无取向硅钢和取向硅钢、高硅超级铁心三种。
硅钢极薄带的高频化可达到高效节能、小型轻便，但铁损以频率的指数式增长，性能标准是W1.0/400、W1.5/400、W1.0/1000，频率应用范围为400~100kHz。
无取向薄带通常以0.35mm以下划分，具体厚度有0.30、0.20、0.15、0.10、0.05mm等。
取向薄带通常以厚度0.23mm以下，具体厚度有0.20、0.18、0.15、0.10、0.08、0.05、0.04、0.03等。
高硅超级铁心的具体厚度是0.20、0.10mm。
1、生产企业及性能
无取向硅钢薄带主要生产企业有日本新日铁、日本JFE、日本日金、瑞典Cogent、中国武钢和宝钢等钢厂。
取向硅钢薄带主要生产企业有美国AK、美国阿诺德、日本日金、俄罗斯新钢、中国武钢和一些民营等钢厂。
日本JFE是目前世界上唯一实现商业化生产硅含量为6.5%高硅超级铁心的企业。
（1）日本新日铁
日本新日铁开发了低高频铁损系列无取向薄带有4个牌号：15HTH1000、20HTH1200、20HTH1500和20HTH1800。其高频铁损P1.0/400。比通用的35H250和50H310低1/2~1/3。以20HTH1200为例，P1.0/400=11W/kg，B5000=1.63T，屈服强度=420MPa。主要工艺要点是尽可能提高Si含量的同时降低C、S、N、Ti等不利元素的含量。热轧板经过高温常化后一次冷轧到0.2mm，高温连续炉退火，最终冷轧压下率控制在85~93%。0.15mm的产品采用二次冷轧法生产，热轧板也要经过高温常化。
新日铁为了满足由于电机转速的提高，电机对铁心材料的强度要求也越来越高。还开发了高强度系列的无取向薄带，有3个牌号：15HST780Y、20HST570Y和20HST780Y，主要用做电机转子材料。其屈服强度比通用的35H250高1.5~2.0倍，同时保持磁性能不降低。以15HST780Y为例，铁损比35H250低1/2，而屈服强度（841MPa）则高一倍。其主要手段是在钢中填加P、Mn、Ni等元素通过固溶强化来提高钢带强度。
（2）日本JFE
日本JFE为了满足近年来对高频应用的需求开发了JNEH系列无取向薄带，共2个牌号：20JNEH1200、20JNEH1500。该材料的性能标准是W1.0/400，而不是常规的W1.5/50。例如，20JNEH1200的W1.0/400为11W/kg，与35JN230（16.2W/kg）和50JN250（24W/kg）相比，分别减小了32%和54%。W1.5/50条件下这些材料之间的差异不明显，充分说明了在高频范围内降低钢板厚度的效果。
JFE还开发有RMHF系列无取向薄带，共3个牌号：20RMHF1200、20RMHF1500和25RMHF1500。其硬度HV≤200，冲片性好，与通用的0.35mm厚无取向硅钢高牌号35RM210相比，B5000提高0.01~0.02T。以20RMHF1200为例，P1.0/400=11W/kg（0.15mm厚板P1.0/400=9.6W/kg，0.1mm厚板P1.0/400=8.5W/kg），比35RM210降低30%。
高硅超级铁心是一种Si含量为6.5%的薄板。硅可以提高电阻系数，增加硅含量可有效降低涡电流。但是通过轧制和退火生产的硅钢内，一旦硅的添加量超过3.5%，材料就会变脆，难以进行轧制操作。另一方面，添加6.5%的硅对提高导磁率和降低磁致伸缩的效果极佳。因此，JFE在生产高硅含量的钢板时，采用了CVD（化学蒸气沉淀）技术连续硅化处理，克服了难以轧制的困难。首先应用3%的硅钢生产薄板，然后再利用CVD技术将硅扩散在薄板中，从而获得高硅含量的钢板。
JFE开发有JNEX系列和JNHF系列，共3个牌号：10JNEX900、10JNHF600、20JNHF1300。超级铁心具有高电阻系数，所以这些产品的频率高，应用范围为400~100kHz，比采用常规硅钢的效果好。超级铁心的性能主要看其铁损（W1/10k：在0.1T磁感应强度和10kHz条件下的铁损量；W0.5/20k：在0.5T磁感应强度和20kHz条件下的铁损量）。就100μm厚的超级铁心而言，其W1/10k为8.3W/kg，与0.20mm厚的无取向硅钢（21W/kg）和0.23mm厚的取向硅钢（26.5W/kg）相比，超级铁心的铁损大幅降低。
（3）日本日金
日本日金开发了GT系列取向薄带，共4个牌号：GT-100、GT-080、GT-050、GT-040。GT系列在钢带的长度方向方位里磁特性齐，为了以高频数区段极为表示低铁损，有高饱和磁通量密度对高频电抗器，高频变压器，屏蔽等的铁心是最适合的材料。
日本日金开发了ST系列无取向极薄带，共3个牌号：ST-150、ST-100、ST-050。ST系列与GT系列大体上表现同等的性能，磁特性没有方向性，对高速电动机，高频电抗器，屏蔽等是最适合的材料。
（4）美国AK
美国AK开发了厚度0.18mm（0.007英寸）的M系列取向薄带1个牌号：M-2 LITE CARLITE。
表1：美国AK钢铁M-2 LITE CARLITE最大值和典型值性能
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产品
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取向 LITE CARLITE
|
取向 LITE CARLITE
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等级
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M-2LC
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M-3LC
|
M-2LC
|
M-3LC
|
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厚度mm（in.）
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0.18（.007）
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0.23（.009）
|
0.18（.007）
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0.23（.009）
|
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|
密度kg/dm3
|
7.65
|
7.65
|
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电阻率Ω-m，x10-8
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50
|
50
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|
铁心损耗
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最大值
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典型值
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最大的铁心损耗，w/kg
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50Hz
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1.5T
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0.69
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0.72
|
0.65
|
0.67
|
|
1.7T
|
1.05
|
1.1
|
0.99
|
1.02
|
||
|
60Hz
|
1.5T
|
0.88
|
0.93
|
0.83
|
0.87
|
|
|
1.7T
|
1.34
|
1.41
|
1.26
|
1.3
|
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|
在800A/m，T时最大感应
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1.8
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1.8
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1.84
|
1.84
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（5）美国Arnold
美国Arnold开发了Silectron和Arnon®系列硅钢薄带。
（6）俄罗斯Amet
俄罗斯Amet开发了GOST标准的取向薄带5个牌号：3421、3422、3423、3424、3425。
（7）瑞典Cogent
瑞典Cogent开发了Sura NO系列无取向薄带5个牌号：NO27、NO20、NO18、NO12、NO10。
表2：瑞典Cogent Sura NO系列最大值和典型值性能
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牌号
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厚度mm（inch）
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最大P10
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最大P1.0
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400HzW/kg
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2500HzW/kg
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50HzW/kg
|
400HzW/kg
|
2500HzW/kg
|
||
|
NO27
|
0.27（0.011）
|
15
|
300
|
0.79
|
13
|
250
|
|
NO20
|
0.20（0.008）
|
15
|
215
|
0.95
|
12.2
|
205
|
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NO18
|
0.178（0.007）
|
14.3
|
179
|
1.07
|
12.3
|
161
|
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NO12
|
0.127（0.005）
|
13.5
|
152
|
1.09
|
11.8
|
132
|
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NO10
|
0.10（0.004）
|
13
|
135
|
1.29
|
12.1
|
119
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（7）中国武钢
武钢开发了WG（GG）系列取向薄带，牌号为20Q900、20Q820、20Q760。还开发了厚度规格为0.15mm和0.20mm的WTG系列无取向薄带，15WTG1550、20WTG1500、20WT1700；铁损P0.5/1000≤15.5W/kg及P1.0/400≤15.0W/kg，磁感B2000≥1.40T。
（8）中国宝钢
宝钢开发了AT系列无取向薄带，牌号为B20AT1500。
2、主要应用领域及市场规模
（1）无取向极薄带主要应用于高速马达、传统汽车、电动汽车、家用电器、电子通讯、IT设备、精密机床、医疗器械等行业和领域。
（2）取向薄带主要应用于国防军工、航天航空、太阳能发电、风力发电、不间断电源、产业装备、HVDC直流输电、混合动力和电动汽车、汽车充电桩、高铁和动车组、医疗器械、高档家电等行业和领域。
（3）高硅超级铁心主要用途是包括了取向薄带和无取向薄带的绝大部分领域。
日本一直以来对中国是封锁材料出口的，2011年开始产能扩大投资和欧美发达经济体的需求减弱之后，JFE到中国市场开始推销超级铁心。目前只有少数几家公司开始试用，还没有形成批量。
3、前景预测
中国的硅钢薄带市场规模和发达经济体的市场相比，还是比较小的。原因分析如下：
（1）硅钢薄带的生产企业大部分是国外钢厂，掌握资源的支配权。
（2）硅钢薄带的使用企业大部分为外资背景，掌握先进的应用技术、加工设备、海外市场等优势。
（3）硅钢薄带的价格过高，国内企业了解价格之后望而却步。除非下游客户指定原材料的情况以外，不会主动研究硅钢极薄带的应用技术。
（4）硅钢极薄带的最终用户大多在国外，国内市场本来对价格是敏感的。有些高端领域，外资企业再进行生产后，以仪器、设备、工程配套等方式又出口到中国市场销售，获取高额利润。
未来硅钢薄带随着硅钢的科技进步和全球节约能源和绿色环保的推进以及国防军工、机电、电子、家电、汽车等产品的小型化、极薄化、环保化、节能化、高效化的发展方向，硅钢极薄带的前景十分广阔，需求也必将日趋增长。
收稿时间：2012年
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