碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法及摩擦材料技术

本发明专利技术公开了一种碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法，包括以下步骤：将片状钛酸钾镁浸泡在含有铜离子的酸溶液中1～

【技术实现步骤摘要】
碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法及摩擦材料


[0001]本专利技术涉及摩擦材料的
，特别涉及一种碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法及摩擦材料
。

技术介绍

[0002]新能源汽车的普及对汽车的关键零部件
—
刹车片提出了新的要求，其中，由于新能源汽车没有发动机，采用电机替代
。
这对刹车噪音提出了更高的要求
。
传统刹车片中金属是主要产生摩擦力的材料，制动力大，但是磨损大，而且易出现噪音
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法及其制备方法及摩擦材料，解决上述现有技术问题中的一个或者多个
。
[0004]一方面，本专利技术提供一种碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法，包括以下步骤：
[0005]将片状钛酸钾镁浸泡在含有铜离子的酸溶液中1～
24h
，所述酸溶液的
pH
值为3～5；
[0006]将上述溶液清洗至中性，得到中性溶液；
[0007]将聚乙醇胺加入碱性高锰酸钾溶液中，得到聚乙醇胺的碱性溶液；
[0008]将所述聚乙醇胺的碱性溶液逐步滴加至所述中性溶液中，在
60
～
80℃
下反应1～
12h
；
[0009]将上述溶液清洗至中性，在
800
～
1000℃
下焙烧2～
12h
，得到所述碳插层改性的钛酸钾镁
。
[0010]在一些实施方式中，片状钛酸钾镁的尺寸为长5～
20
μ
m、
宽1～
20
μ
m、
厚
0.3
～1μ
m。
[0011]在一些实施方式中，含铜离子的酸溶液为含铜离子的硝酸溶液
、
盐酸溶液或硫酸溶液
。
[0012]在一些实施方式中，片状钛酸钾镁与所述铜离子的摩尔比为
1:(1.2
～
2)。
[0013]在一些实施方式中，含有铜离子的酸溶液的浓度为
0.05
‑
2g/L。
[0014]在一些实施方式中，碱性高锰酸钾的
pH
值为8‑
10
，所述高锰酸钾的浓度为
0.001
‑
0.5g/L。
[0015]在一些实施方式中，聚乙醇胺与所述片状钛酸钾镁的摩尔比为
(2
～
8):1。
[0016]另一方面，本专利技术提供一种碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法由上述制备方法制得
。
[0017]再一方面，本专利技术提供一种摩擦材料包含由上述制备方法制得碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法
。
[0018]又一方面，本专利技术提供一种摩擦材料包含上述碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法
。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]1、
本专利技术的创造性的点在于发现
pH
值为3～5时，由于钛酸钾镁表面带负电荷与铜离子表现出电荷吸引，钛酸钾镁层状结构中间的钾离子与氢离子或铜离子进行完全离子交换；而当
pH
过小时，钛酸钾镁表面带正电荷，其与铜离子发生电荷排斥，导致吸附效果差；当
pH
过大时，溶液中的氢氧根容易与铜离子发生沉淀反应
。
[0021]2、
本专利技术的另一创造性的点在于发现在碱性高锰酸钾的作用下，聚乙烯醇发生解离，继而促进与铜离子的配位反应，因此，经过离子交换后的钛酸盐层间的铜离子与聚乙烯醇在一定温度下发生配位反应
。
[0022]3、
本专利技术的再一创造性的点在于将发生配位反应后的钛酸镁钾在高温下焙烧，在钛酸盐层间的聚乙烯醇配位物焙烧后得到的碳，因此，得到碳插层的钛酸钾镁
。
[0023]4、
本专利技术的最后一创造性的点在于发现该碳插层的钛酸钾镁应用于摩擦材料时，其与刹车盘相互磨擦的制动噪音明显得到降低
。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一实施例制备的碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法的流程图；
[0025]图2为本专利技术一实施例制备的碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法的
XRD
图；
[0026]图3为本专利技术一实施例制备的碳插层改性的钛酸钾镁制成的刹车盘的噪音性能表
。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例对本专利技术作进一步描述
。
以下实施例只是用于更加清楚地说明本专利技术的性能，而不能仅局限于下面的实施例
。
[0028]实施例1：
[0029]一种碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法，包括以下步骤：
[0030]将
1mol
的片状钛酸钾镁浸泡在浓度为含有
1.2mol
铜离子的酸溶液中
12h
，含有铜离子的酸溶液的浓度为
‑
2g/L
，所述酸溶液的
pH
值为3，
[0031]将上述溶液清洗至中性，得到中性溶液；
[0032]将
2mol
的聚乙醇胺加入
pH
为8的碱性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液的浓度为
0.5g/L
，得到聚乙醇胺的碱性溶液；
[0033]将所述聚乙醇胺的碱性溶液逐步滴加至所述中性溶液中，在
60℃
下反应
6h
；
[0034]将上述溶液清洗至中性，在
800℃
下焙烧
2h
，得到所述碳插层改性的钛酸钾镁
。
[0035]如图1所示：
[0036]在层间具有钾离子的钛酸钾镁中加入含铜离子的酸溶液，
pH
值为3～5时，由于钛酸钾镁表面带负电荷与铜离子表现出电荷吸引，钛酸钾镁层状结构中间的钾离子与氢离子或铜离子进行完全离子交换；而当
pH
过小时，钛酸钾镁表面带正电荷，其与铜离子发生电荷排斥，导致吸附效果差；当
pH
过大时，溶液中的氢氧根容易与铜离子发生沉淀反应
。
[0037]同时碱性高锰酸钾的作用下，聚乙烯醇发生解离，继而促进与铜离子的配位反应，因此，经过离子交换后的钛酸盐层间的铜离子与聚乙烯醇在一定温度下发生配位反应
。
[0038]最后将发生配位反应后的钛酸镁钾在高温下焙烧，在钛酸盐层间的聚乙烯醇配位物焙烧后得到的碳，因此，得到碳插层的钛酸钾镁
。
[0039]性能测试：
[0040]使用
XRD
分析在日本理学
DMAX
‑
RB
型
X
射线衍射仪上进行，
Cu
靶，电流<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
碳插层改性的钛酸钾镁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将片状钛酸钾镁浸泡在含有铜离子的酸溶液中1～
24h
，所述酸溶液的
pH
值为3～5；将上述溶液清洗至中性，得到中性溶液；将聚乙醇胺加入碱性高锰酸钾溶液中，得到聚乙醇胺的碱性溶液；将所述聚乙醇胺的碱性溶液逐步滴加至所述中性溶液中，在
60
～
80℃
下反应1～
12h
；将上述溶液清洗至中性，在
800
～
1000℃
下焙烧2～
12h
，得到所述碳插层改性的钛酸钾镁
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述片状钛酸钾镁的尺寸为长5～
20
μ
m、
宽1～
20
μ
m、
厚
0.3
～1μ
m。3.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含铜离子的酸溶液为含铜离子的硝酸溶液
、
盐酸溶液或...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚文俊，洪茂林，
申请(专利权)人：常州泰特耐特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：