本申請屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鱗片狀鈦酸鉀的制備方法和剎車片。
背景技術(shù)：
鈦酸鉀是指化學式為K2O·nTiO2(n＝4、6、8)，經(jīng)轉(zhuǎn)靶X-射線粉末衍射儀測試為結(jié)晶態(tài)的物質(zhì)。其中，n＝4時稱之為四鈦酸鉀，n＝6時稱之為六鈦酸鉀，n＝8時稱之為八鈦酸鉀。n的不同，鈦酸鉀具有不同的結(jié)構(gòu)和特性，用于不同的領(lǐng)域。四鈦酸鉀具有離子交換能力和高的化學特性，主要用于離子交換劑，核廢料處理等前驅(qū)體；六鈦酸鉀和八鈦酸鉀結(jié)構(gòu)類似，力學性能高，化學穩(wěn)定性、耐熱隔熱性、耐磨性很好，性價比大，比表面積極大，主要用于復合材料的增強，改性工程塑料，增強陶瓷、金屬、摩擦材料，還可用于隔熱耐熱材料、催化劑載體，熱噴涂及紅外線反射涂料。但是由于八鈦酸鉀的生產(chǎn)工藝更復雜，成本更高，且六鈦酸鉀的隔熱性能和耐摩擦性能穩(wěn)定性更好，所以用于摩擦材料增強材料的主要是六鈦酸鉀。
高性能鱗片狀鈦酸鉀鹽摩擦材料是用作主要控制摩擦材料性能的摩擦控制劑，近年來有了較大的發(fā)展。由于含石棉的摩擦材料耐熱性及摩擦磨損性能不佳，特別是在高溫區(qū)耐磨性顯著下降，引起剎車熱衰退現(xiàn)象發(fā)生。加之眾所周知石棉是致癌物質(zhì)，易產(chǎn)生粉塵影響環(huán)保和人體健康，使用日益受到限制。在此情況下，迫切需要開發(fā)石棉的替代品。針對這一要求，已經(jīng)提出摩擦材料使用無毒性鈦酸鉀晶須作為摩擦控制劑，并已主要廣泛應用于汽車剎車片，這種摩擦材料優(yōu)良的滑動性能和良好的制動效果，幾乎不傷制動盤是有利的優(yōu)點。然而，這種材料耐磨性能不夠，尤其在高溫區(qū)磨損速度較快。它們也不能使剎車時產(chǎn)生的制動噪音完全消除。而且由于鈦酸鉀晶須呈纖維狀，堆密度小體積龐大，流動性差，易引起粉塵飛揚，也會導致生產(chǎn)摩擦材料中的一些問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種鱗片狀鈦酸鉀的制備方法和剎車片，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本申請實施例公開一種鱗片狀鈦酸鉀的制備方法，依次包括步驟：原料混合-粉碎-一次煅燒-解洗-酸堿處理-壓濾-干燥-二次煅燒，其中酸堿處理為：對產(chǎn)物浸泡在硫酸溶液中進行處理，使其中99％以上的離子被氫離子或水合氫離子取代而轉(zhuǎn)化為多層狀鈦酸，并且使具有層間膨脹作用堿性化合物，以5～40當量作用于該多層狀鈦酸，以調(diào)整該多層狀鈦酸的厚度。
優(yōu)選的，在上述的鱗片狀鈦酸鉀的制備方法中，所述原料混合步驟包括：將含鈦原料和含鉀原料按照摩爾比(3.5～4.5):1混合。
優(yōu)選的，在上述的鱗片狀鈦酸鉀的制備方法中，所述含鈦原料為含鈦酸鹽和鈦酸混合物。
優(yōu)選的，在上述的鱗片狀鈦酸鉀的制備方法中，所述鈦酸鹽為鈦酸鉀。
優(yōu)選的，在上述的鱗片狀鈦酸鉀的制備方法中，所述粉碎的方式采用振動研磨。
優(yōu)選的，在上述的鱗片狀鈦酸鉀的制備方法中，所述一次煅燒和二次煅燒方法分別包括：采用隧道窖高溫燒制技術(shù)對混合料進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度800～1000℃，燒結(jié)時間4～8小時，燒結(jié)完成后直接采用粉碎機粉碎。
相應的，本申請還公開了一種剎車片，以任一所述的鱗片狀鈦酸鉀作為摩擦控制劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的六鈦酸鉀增強摩擦材料，至少具有如下優(yōu)點：
1、無毒無害；
2、性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)幾乎不隨溫度的變化而變化，克服了無石棉有機配方高溫衰退及高溫磨損差的缺點；
3、使用溫度高，可達1000℃；
4、耐磨，使用壽命長；
5、應用于剎車片，制動無聲音，落灰少，不銹蝕輪轂，不產(chǎn)生環(huán)境污染。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1所示為本發(fā)明具體實施例中鱗片狀鈦酸鉀的制備流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明通過下列實施例作進一步說明：根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權(quán)利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。
結(jié)合圖1所示，鱗片狀鈦酸鉀的制備流程依次包括：原料混合-粉碎-一次煅燒-解洗-酸堿處理-壓濾-干燥-二次煅燒-分級-包裝。
一、原料混合
將含鈦原料和含鉀原料按照摩爾比(3.5～4.5):1混合。
其中，含鈦原料包括含鈦酸鹽和鈦酸，其中鈦酸鹽優(yōu)選為鈦酸鉀。
二、粉碎
原料混合后進行振動研磨。
三、一次煅燒
采用隧道窖高溫燒制技術(shù)對混合料進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度800～1000℃，燒結(jié)時間4～8小時，燒結(jié)完成后直接采用粉碎機粉碎。
四、解洗
對產(chǎn)物進行洗滌、過濾。
五、酸堿處理
對產(chǎn)物浸泡在硫酸溶液中進行處理，使其中99％以上的離子被氫離子或水合氫離子取代而轉(zhuǎn)化為多層狀鈦酸，并且使具有層間膨脹作用堿性化合物，以5～40當量作用于該多層狀鈦酸，以調(diào)整該多層狀鈦酸的厚度。
六、壓濾、干燥
七、二次煅燒
采用隧道窖高溫燒制技術(shù)對混合料進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度800～1000℃，燒結(jié)時間4～8小時，燒結(jié)完成后直接采用粉碎機粉碎。
八、分級、包裝。
在一優(yōu)選的實施例中，鱗片狀鈦酸鉀的制備方法包括：將含鈦原料和含鉀原料按照摩爾比4:1混合，其中，含鈦原料為含鈦酸鹽和鈦酸的混合物，其中鈦酸鹽為鈦酸鉀；原料混合后進行振動研磨；采用隧道窖高溫燒制技術(shù)對混合料進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度900℃，燒結(jié)時間6小時，燒結(jié)完成后直接采用粉碎機粉碎；對產(chǎn)物進行洗滌、過濾；對產(chǎn)物浸泡在硫酸溶液中進行處理，使其中99％以上的離子被氫離子或水合氫離子取代而轉(zhuǎn)化為多層狀鈦酸，并且使具有層間膨脹作用堿性化合物，以35當量作用于該多層狀鈦酸，以調(diào)整該多層狀鈦酸的厚度；壓濾、干燥；采用隧道窖高溫燒制技術(shù)對混合料進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度800～1000℃，燒結(jié)時間4～8小時，燒結(jié)完成后直接采用粉碎機粉碎；最后分級、包裝。
該實施例中，制備的六鈦酸鉀其比表面積大大高于常規(guī)的2.0m2/g的指標要求，達到了3.2m2/g左右。
制備的六鈦酸鉀增強摩擦材料，至少具有如下優(yōu)點：
1、無毒無害；
2、性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)幾乎不隨溫度的變化而變化，克服了無石棉有機配方高溫衰退及高溫磨損差的缺點；
3、使用溫度高，可達1000℃；
4、耐磨，使用壽命長；
5、應用于剎車片，制動無聲音，落灰少，不銹蝕輪轂，不產(chǎn)生環(huán)境污染。
在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細節(jié)。
最后，還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。