钛酸钾纤维制造工艺制造技术

本发明专利技术属于无机纤维制造工艺领域。为了制得较长的钛酸钾纤维材料，在工艺过程中采用硅酸盐为助熔剂。该工艺制得的长纤维钛酸钾可用作增强材料、摩擦材料或绝热材料等。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
钛酸钾纤维制造工艺本专利技术涉及无机纤维制造工艺。钛酸钾纤维是一种无机纤维。用作增强材料，摩擦材料或绝热材料。过去采用下列三种方法制造：(1)熔融法：将TiO2和K2CO3混合，在坩埚中高温熔融(如：JP平1-246139)；(2)熔剂法：将TiO2和K2CO3混合，再加入熔剂(降低其熔点)，高温熔融后，以一定的速度冷却到室温，(如：JP81160327)；(3)气相生长法：K2TiF6或KF-TiO2混合物的蒸气相与水蒸汽在一定温度下，进行气相反应，生成纤维晶体(K2Ti6O13和K2Ti4O9)。本专利技术的目的是：钛酸钾纤维的长度是一个关键性的性能指标，为了提高纤维长度，有必要选择一种助熔剂，一方面能降低熔点，一方面能加速纤维生长，以获得较长的钛酸钾纤维。本专利技术技术方案如下：TiO2粉末和K2CO3混合，再加入一种硅酸盐，硅酸盐的重量为TiO2量的1-5％，TiO2/K2O的摩尔比为1.5-3.0，在1000-1200℃下烧结1-3小时，然后以30℃/小时的降温速度冷却到950℃，其后自然冷却到约50℃，将烧结物投入水中浸泡1-5小时，接着用2-10％H2SO4浸泡20-40小时，再经过粉碎、过滤、干燥，并在800-1000℃下热处理1-3小时，得到组成为K2Ti6O13的纤维(直径：1-10μm，长度10-300μm，纤维回收率85-95％)。本专利技术与
技术介绍
相比的有益效果如下：TiO2和K2CO3混合后加入普通的助熔剂，如KF、B2O3、CaF2、PbO、Bi2O3、K4P2O4、V2O5、KCl和K2MoO4在类似条件下进行加工，得到的纤维长度一般不超过100μm，而本专利技术由于采用了硅酸盐作助熔剂，促进了纤维生长速度，因此最终纤维长度可达到300μm以上，其性能指标明显改善。实施例1TiO222.0g、K2CO315.4g、Na2SiO3·9H2O2.0g和6.0ml水混合均匀置于Al2O3坩埚中，在100℃下干燥，然后在高温电炉中以300℃/小时的升温速度达到1070℃，并保持2小时，随后以30℃/小时的降温速度、降至950℃，此后让其自然冷却到50℃左右，投入500ml水中，浸4小时，再用5％H2SO4溶液200ml浸20小时，除去硅酸盐和多余的K2O，将纤维块用粉碎机分解、过滤、干燥、随后放入高温炉中在850℃热处理2小时。用此法可以得到直径为1-10μm、长度为10-300μm的钛酸钾纤维、-->回收率为90％。实施例2TiO222.0g、K2CO315.4g、K2SiO3·9H2O2.0g和6.0ml水混合均匀置于Al2O3坩埚中，然后放入高温电炉中加热到1070℃并保持2小时随后以30℃/小时的降温速度降至950℃，此后让其自然冷却到50℃左右，投入500ml水中，浸4小时，再用5％H2SO4溶液200ml浸40小时，分解后的纤维在高温炉中在900℃热处理2小时。可以得到直径1-10μm、长度为10-300μm的钛酸钾纤维、回收率为93％。实施例3TiO222.0g、K2CO315.4g、Li2SiO3·9H2O1.0g和6.0ml水混合均匀。以后步骤同实施例1。得到直径1-10μm、长度为10-300μm的纤维。同实施例1比较、短纤维的比例要大些。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造钛酸钾纤维的工艺，其步骤包括ＴｉＯ↓［２］与Ｋ↓［２］ＣＯ↓［３］混合，加入助熔剂后烧结、降温、后处理以制得钛酸钾纤维，其特征在于助熔剂为硅酸盐，硅酸盐加入量为ＴｉＯ↓［２］重量的１－５％。

【技术特征摘要】
1、一种制造钛酸钾纤维的工艺，其步骤包括TiO2与K2CO3混合，加入助熔剂后烧结、降温、后处理以制得钛酸钾纤维，其特征在于助...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣廷文，崔云龙，
申请(专利权)人：中国科学院上海原子核研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]