一种柱状六钛酸钾的制备方法技术

本申请公开了一种柱状六钛酸钾的制备方法，依次包括如下步骤：S1将含钛原料和含钾原料按Ti/K2＝5～8的比例进行混合，再加入2％～5％的硬脂酸进行混合，混合后的物料经过研磨粉碎；S2将物料在150μm筛上残留10％～20％；S3放入高温炉中进行煅烧，设定烧成温度为800～1200℃，升温速率为5～10℃/min，煅烧4～8小时，然后按2～5℃/min速率降至室温；S4经过粉碎、分级就得到柱状的六钛酸钾产品。本发明专利技术合成工艺简单，为一次烧成法得到，后序生产不需要酸、碱处理，生产周期短。此方法大大降低了生产成本，同时无废水排放，对环境改善比较友好。它的微观形状是柱状的，结构稳定，添加在摩擦材料中大大提高了摩擦系数。材料中大大提高了摩擦系数。材料中大大提高了摩擦系数。

【技术实现步骤摘要】
一种柱状六钛酸钾的制备方法


[0001]本专利技术涉及钛酸钾，特别涉及一种柱状六钛酸钾的制备方法。

技术介绍

[0002]钛酸钾是指化学式为K2O
·
nTiO2(n＝2、4、6、8)，经转靶X
‑
射线粉末衍射仪测试为结晶态的物质。n的不同，钛酸钾具有不同的结构和特性，用于不同的领域。二钛酸钾结构不稳定，可用于制备六钛酸钾和八钛酸钾的前驱体。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。
[0003]钛酸钾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，流动性差，在制造摩擦材料时易出现沉积在进料通道的壁上和堵塞通道的倾向，成为本领域的一个问题点。同时由于晶须材料易吸入呼吸道，危害人体健康，许多国家已经对晶须材料提出了限用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种柱状六钛酸钾的制备方法，将含钛原料和含钾原料，同时加入助剂，经过研磨混合粉碎，高温煅烧、粉碎、分级就可得到柱状的六钛酸钾。本专利技术通过改变钛和钾的比例，加入助剂，经过高温煅烧，就可以得到柱状的六钛酸钾。柱状的六钛酸钾，经过高温度煅烧，表面有部分金红石型的二氧化钛析出，这样得到的六钛酸钾的结构稳定，摩擦系数大大提高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案。
[0006]本申请实施例公开了一种柱状六钛酸钾的制备方法，依次包括如下步骤：
[0007]S1将含钛原料和含钾原料按Ti/K2＝5～8的比例进行混合，再加入2％～5％的硬脂酸进行混合，混合后的物料经过研磨粉碎；
[0008]S2将物料在150μm筛上残留10％～20％；
[0009]S3放入高温炉中进行煅烧，设定烧成温度为800～1200℃，升温速率为5～10℃/min，煅烧4～8小时，然后按2～5℃/min速率降至室温；
[0010]S4经过粉碎、分级就得到柱状的六钛酸钾产品。
[0011]优选的，在上述柱状六钛酸钾的制备方法中，所述含钛原料为金红石型氧化钛、锐钛型氧化钛、板钛型氧化钛或偏钛酸中的一种或几种。
[0012]优选的，在上述柱状六钛酸钾的制备方法中，所述含钾原料为碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或几种。
[0013]本专利技术合成工艺简单，为一次烧成法得到，后序生产不需要酸、碱处理，生产周期短。此方法大大降低了生产成本，同时无废水排放，对环境改善比较友好。它的微观形状是柱状的，结构稳定，添加在摩擦材料中大大提高了摩擦系数。
附图说明
[0014]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。
[0015]图1所示为本专利技术具体实施例中得到产品的SEM照片；
[0016]图2所示为本专利技术具体实施例中得到产品的XRD图谱。
具体实施方式
[0017]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]具体实施例
[0019]将含钛原料(含钛原料为含量98％以上的锐钛型氧化钛)和含钾原料(含钾原料为碳酸钾与碳酸氢钾的的混合物，其中碳酸钾：碳酸氢钾＝1：1)按照Ti/K2＝6.5的比例，硬脂酸的质量分数3％进行原料混合，然后经过球磨机粉碎至150μm筛上残留10～20％。粉碎后的原料放入高温炉中进行煅烧，设定烧成温度1200℃，升温速率：5℃/min，
[0020]烧成时间4小时，然后按3℃/min，降至室温。烧成后的产物使用锤式粉碎机粉碎、分级就得到了平均粒径为30～40μm的柱状的六钛酸钾产品。
[0021]产品的SEM照片以及XRD图谱见图1即图2。
[0022]本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柱状六钛酸钾的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：S1将含钛原料和含钾原料按Ti/K2＝5～8的比例进行混合，再加入2％～5％的硬脂酸进行混合，混合后的物料经过研磨粉碎；S2将物料在150μm筛上残留10％～20％；S3放入高温炉中进行煅烧，设定烧成温度为800～1200℃，升温速率为5～10℃/min，煅烧4～8小时，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭继光，贺炅皓，
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：