鳞片状钛酸钾的制备方法和刹车片技术

本申请公开了一种鳞片状钛酸钾的制备方法，包括步骤：原料混合‑粉碎‑一次煅烧‑解洗‑酸碱处理‑压滤‑干燥‑二次煅烧，其中酸碱处理：对产物浸泡在硫酸溶液中进行处理，使其中99％以上的离子被氢离子或水合氢离子取代而转化为多层状钛酸，并且使具有层间膨胀作用碱性化合物，以5～40当量作用于该多层状钛酸，以调整该多层状钛酸的厚度。本申请还公开一种刹车片。本发明专利技术制备的六钛酸钾增强摩擦材料，具有如下优点：1、无毒无害；2、性能稳定，摩擦系数几乎不随温度的变化而变化，克服了无石棉有机配方高温衰退及高温磨损差的缺点；3、使用温度高，可达1000℃；4、耐磨，使用寿命长；5、应用于刹车片，制动无声音，不锈蚀轮毂，不产生环境污染。

The preparation method of potassium titanate and brake flake

The invention discloses a method of preparing a flake of potassium titanate comprises the steps of: mixing of raw materials crushing once calcination solution acid treatment filter two drying calcination, the acid and alkali treatment on the product processing: immersion in sulfuric acid solution, in which 99% of the ion by hydrogen ion or hydronium ion substituted into layered titanate, and having interlayer expansion effect of alkaline compound, with 5 to 40 equivalent to the layered titanate, to adjust the thickness of layered titanate. The application also discloses a brake pad. The friction material of six potassium titanate prepared by the invention is enhanced, has the following advantages: 1, non-toxic and harmless; 2, stable performance, friction coefficient and hardly change with the temperature, overcomes the non asbestos organic high temperature and high temperature wear formula recession poor; 3, the use of high temperature to 1000 degrees; 4, wear and long service life; 5, applied to the brake pads, brake wheel does not rust, no sound, no environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
鳞片状钛酸钾的制备方法和刹车片
本申请属于材料制备
，特别是涉及一种鳞片状钛酸钾的制备方法和刹车片。
技术介绍
钛酸钾是指化学式为K2O·nTiO2(n＝4、6、8)，经转靶X-射线粉末衍射仪测试为结晶态的物质。其中，n＝4时称之为四钛酸钾，n＝6时称之为六钛酸钾，n＝8时称之为八钛酸钾。n的不同，钛酸钾具有不同的结构和特性，用于不同的领域。四钛酸钾具有离子交换能力和高的化学特性，主要用于离子交换剂，核废料处理等前驱体；六钛酸钾和八钛酸钾结构类似，力学性能高，化学稳定性、耐热隔热性、耐磨性很好，性价比大，比表面积极大，主要用于复合材料的增强，改性工程塑料，增强陶瓷、金属、摩擦材料，还可用于隔热耐热材料、催化剂载体，热喷涂及红外线反射涂料。但是由于八钛酸钾的生产工艺更复杂，成本更高，且六钛酸钾的隔热性能和耐摩擦性能稳定性更好，所以用于摩擦材料增强材料的主要是六钛酸钾。高性能鳞片状钛酸钾盐摩擦材料是用作主要控制摩擦材料性能的摩擦控制剂，近年来有了较大的发展。由于含石棉的摩擦材料耐热性及摩擦磨损性能不佳，特别是在高温区耐磨性显著下降，引起刹车热衰退现象发生。加之众所周知石棉是致癌物质，易产生粉尘影响环保和人体健康，使用日益受到限制。在此情况下，迫切需要开发石棉的替代品。针对这一要求，已经提出摩擦材料使用无毒性钛酸钾晶须作为摩擦控制剂，并已主要广泛应用于汽车刹车片，这种摩擦材料优良的滑动性能和良好的制动效果，几乎不伤制动盘是有利的优点。然而，这种材料耐磨性能不够，尤其在高温区磨损速度较快。它们也不能使刹车时产生的制动噪音完全消除。而且由于钛酸钾晶须呈纤维状，堆密度小体积庞大，流动性差，易引起粉尘飞扬，也会导致生产摩擦材料中的一些问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种鳞片状钛酸钾的制备方法和刹车片，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种鳞片状钛酸钾的制备方法，依次包括步骤：原料混合-粉碎-一次煅烧-解洗-酸碱处理-压滤-干燥-二次煅烧，其中酸碱处理为：对产物浸泡在硫酸溶液中进行处理，使其中99％以上的离子被氢离子或水合氢离子取代而转化为多层状钛酸，并且使具有层间膨胀作用碱性化合物，以5～40当量作用于该多层状钛酸，以调整该多层状钛酸的厚度。优选的，在上述的鳞片状钛酸钾的制备方法中，所述原料混合步骤包括：将含钛原料和含钾原料按照摩尔比(3.5～4.5):1混合。优选的，在上述的鳞片状钛酸钾的制备方法中，所述含钛原料为含钛酸盐和钛酸混合物。优选的，在上述的鳞片状钛酸钾的制备方法中，所述钛酸盐为钛酸钾。优选的，在上述的鳞片状钛酸钾的制备方法中，所述粉碎的方式采用振动研磨。优选的，在上述的鳞片状钛酸钾的制备方法中，所述一次煅烧和二次煅烧方法分别包括：采用隧道窖高温烧制技术对混合料进行烧结，烧结温度800～1000℃，烧结时间4～8小时，烧结完成后直接采用粉碎机粉碎。相应的，本申请还公开了一种刹车片，以任一所述的鳞片状钛酸钾作为摩擦控制剂。与现有技术相比，本专利技术制备的六钛酸钾增强摩擦材料，至少具有如下优点：1、无毒无害；2、性能稳定，摩擦系数几乎不随温度的变化而变化，克服了无石棉有机配方高温衰退及高温磨损差的缺点；3、使用温度高，可达1000℃；4、耐磨，使用寿命长；5、应用于刹车片，制动无声音，落灰少，不锈蚀轮毂，不产生环境污染。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术具体实施例中鳞片状钛酸钾的制备流程图。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。结合图1所示，鳞片状钛酸钾的制备流程依次包括：原料混合-粉碎-一次煅烧-解洗-酸碱处理-压滤-干燥-二次煅烧-分级-包装。一、原料混合将含钛原料和含钾原料按照摩尔比(3.5～4.5):1混合。其中，含钛原料包括含钛酸盐和钛酸，其中钛酸盐优选为钛酸钾。二、粉碎原料混合后进行振动研磨。三、一次煅烧采用隧道窖高温烧制技术对混合料进行烧结，烧结温度800～1000℃，烧结时间4～8小时，烧结完成后直接采用粉碎机粉碎。四、解洗对产物进行洗涤、过滤。五、酸碱处理对产物浸泡在硫酸溶液中进行处理，使其中99％以上的离子被氢离子或水合氢离子取代而转化为多层状钛酸，并且使具有层间膨胀作用碱性化合物，以5～40当量作用于该多层状钛酸，以调整该多层状钛酸的厚度。六、压滤、干燥七、二次煅烧采用隧道窖高温烧制技术对混合料进行烧结，烧结温度800～1000℃，烧结时间4～8小时，烧结完成后直接采用粉碎机粉碎。八、分级、包装。在一优选的实施例中，鳞片状钛酸钾的制备方法包括：将含钛原料和含钾原料按照摩尔比4:1混合，其中，含钛原料为含钛酸盐和钛酸的混合物，其中钛酸盐为钛酸钾；原料混合后进行振动研磨；采用隧道窖高温烧制技术对混合料进行烧结，烧结温度900℃，烧结时间6小时，烧结完成后直接采用粉碎机粉碎；对产物进行洗涤、过滤；对产物浸泡在硫酸溶液中进行处理，使其中99％以上的离子被氢离子或水合氢离子取代而转化为多层状钛酸，并且使具有层间膨胀作用碱性化合物，以35当量作用于该多层状钛酸，以调整该多层状钛酸的厚度；压滤、干燥；采用隧道窖高温烧制技术对混合料进行烧结，烧结温度800～1000℃，烧结时间4～8小时，烧结完成后直接采用粉碎机粉碎；最后分级、包装。该实施例中，制备的六钛酸钾其比表面积大大高于常规的2.0m2/g的指标要求，达到了3.2m2/g左右。制备的六钛酸钾增强摩擦材料，至少具有如下优点：1、无毒无害；2、性能稳定，摩擦系数几乎不随温度的变化而变化，克服了无石棉有机配方高温衰退及高温磨损差的缺点；3、使用温度高，可达1000℃；4、耐磨，使用寿命长；5、应用于刹车片，制动无声音，落灰少，不锈蚀轮毂，不产生环境污染。在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鳞片状钛酸钾的制备方法，其特征在于，依次包括步骤：原料混合‑粉碎‑一次煅烧‑解洗‑酸碱处理‑压滤‑干燥‑二次煅烧，其中酸碱处理为：对产物浸泡在硫酸溶液中进行处理，使其中99％以上的离子被氢离子或水合氢离子取代而转化为多层状钛酸，并且使具有层间膨胀作用碱性化合物，以5～40当量作用于该多层状钛酸，以调整该多层状钛酸的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种鳞片状钛酸钾的制备方法，其特征在于，依次包括步骤：原料混合-粉碎-一次煅烧-解洗-酸碱处理-压滤-干燥-二次煅烧，其中酸碱处理为：对产物浸泡在硫酸溶液中进行处理，使其中99％以上的离子被氢离子或水合氢离子取代而转化为多层状钛酸，并且使具有层间膨胀作用碱性化合物，以5～40当量作用于该多层状钛酸，以调整该多层状钛酸的厚度。2.根据权利要求1所述的鳞片状钛酸钾的制备方法，其特征在于：所述原料混合步骤包括：将含钛原料和含钾原料按照摩尔比(3.5～4.5):1混合。3.根据权利要求2所述的鳞片状钛酸钾的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭继光，林鑫，於玉华，
申请(专利权)人：张家港大塚化学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32