專利名稱：纖鐵礦鈦酸鉀鎂及其制備方法以及摩擦材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及纖鐵礦鈦酸鉀鎂(lepidocrocite potassium magnesium)及其制備方法，還涉及一種摩擦材料。
背景技術(shù)：
此前用于形成制動部件的摩擦材料采用的是分散于有機或無機粘合劑中并由這些粘合劑結(jié)合的形式的石棉。然而，這些材料不具備充分的耐熱性和耐磨損性能如摩擦系數(shù)和耐摩性，這些性能在高溫區(qū)會下降，在實施制動時會導(dǎo)致其衰損現(xiàn)象常常發(fā)生。在實施制動時，摩擦材料與高速制動片的接觸引起“制動噪音”的頻繁發(fā)生。石棉是一種已知的致癌物質(zhì)，容易成為粉塵。操作人員在操作期間會吸入石棉，鑒于這樣的環(huán)境衛(wèi)生問題，石棉的使用已日益受到限制。這些情況下，迫切需要研制石棉的代用品。
針對這樣的需求，已經(jīng)提出使用非致癌的鈦酸鉀纖維摩擦材料作為摩擦控制劑，并已經(jīng)主要廣泛用于汽車的制動墊。含鈦酸鉀纖維的摩擦材料具有優(yōu)良的滑動性能和良好的制動效果。不過，它們對制動片又幾乎沒有損害作用，這是一個非常有利的優(yōu)點。然而，這種材料的耐磨性不夠，尤其在高溫區(qū)，其磨損速度較快。它們也不能對制動裝置發(fā)出的“制動噪音”提供有效的解決辦法。而且，由于是纖維形式，鈦酸鉀鎂纖維體積龐大，流動性差，在制造摩擦材料時易出現(xiàn)沉積在進(jìn)料通道的壁上和堵塞通道的傾向，而成為問題。
日本專利公報平5-221759描述了具有正交晶系的層結(jié)構(gòu)，即纖鐵礦鈦酸鉀鎂，它具有式K0.8Mg0.4Ti1.6O4表示的組成，長直徑(長度)為5mm，短直徑(寬度)為2-3mm，厚度為0.1-0.5mm。日本專利No.3027577描述了使用纖鐵礦鈦酸鉀鎂作為摩擦材料的摩擦控制劑。這樣的摩擦材料在低溫至高溫區(qū)具有穩(wěn)定的耐磨性能。然而，由于制動片和制動墊之間的接觸溫度高達(dá)1000℃或更高，長期連續(xù)使用數(shù)十小時以上的話，其耐熱性有時會變差，可能導(dǎo)致高溫區(qū)耐磨性降低和磨損量增加。因此，仍需要研制進(jìn)一步提高耐熱性和耐磨損性能的摩擦材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供新穎的纖鐵礦鈦酸鉀鎂，這種材料用作摩擦控制劑時能進(jìn)一步提高耐熱性和耐磨損性能，本發(fā)明還提供制造這種材料的方法以及使用這種材料的摩擦材料。
要達(dá)到上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了深入持久的研究后，成功地獲得了適合用作摩擦控制劑的新穎的纖鐵礦鈦酸鉀鎂，以及顯著提高耐熱性和耐磨損性能并享有高產(chǎn)率的摩擦材料。
即是，本發(fā)明涉及通式K0.2-0.7Mg0.4Ti1.6O3.7-4表示的纖鐵礦鈦酸鉀鎂，涉及制造這種材料的方法和使用這種材料的摩擦材料。
本發(fā)明制造方法的特點是包括下列步驟，在具有式子K0.8Mg0.4Ti1.6O4表示的組成的纖鐵礦鈦酸鉀鎂的含水漿液中加入一種酸，同時調(diào)節(jié)該漿液pH至6-9，較好為6.5-8.5，更好為6.5-7.5，從該漿液分離出固體，然后煅燒所述固體。
本發(fā)明摩擦控制劑的特點是包含本發(fā)明的纖鐵礦鈦酸鉀鎂或者是通過本發(fā)明方法制得的纖鐵礦鈦酸鉀鎂。
本發(fā)明摩擦材料的特點是含有1-80％(重量)本發(fā)明的纖鐵礦鈦酸鉀鎂或通過本發(fā)明方法制得的纖鐵礦鈦酸鉀鎂。
本發(fā)明的纖鐵礦鈦酸鉀鎂(除非另外特別指出，下面簡稱為KTMO)具有層狀結(jié)構(gòu)，具有和溫度無關(guān)的耐熱性和耐磨損性能。由于纖鐵礦鈦酸鉀鎂和鈦酸鉀纖維不同，不以纖維形式存在，因此，在生產(chǎn)過程中幾乎不會堵塞進(jìn)料通道和由于存在可吸入的纖維而使操作環(huán)境劣化。
含KTMO作為摩擦控制劑的摩擦材料能在低溫至高溫區(qū)域內(nèi)顯示極穩(wěn)定的耐熱性和耐磨損性能(如耐磨性和摩擦系數(shù))。即使在數(shù)十小時以上的長期使用中仍能保持其極穩(wěn)定的耐熱性和耐磨損性能。
因此，本發(fā)明的摩擦材料用于制動部件，如安裝在汽車、飛機、火車和工廠設(shè)備的制動裝置中的離合器襯片、制動內(nèi)襯和盤墊，不僅提高和穩(wěn)定了制動功能而且延長了其使用壽命。
含本發(fā)明KTMO的摩擦材料能提供這樣的優(yōu)良性能的原因還不清楚，但是，可以推測是由于相對于現(xiàn)有技術(shù)的式子K0.8Mg0.4Ti1.6O4表示的纖鐵礦鈦酸鉀鎂，本發(fā)明的KTMO具有更高的熔點，以及它們之間的結(jié)構(gòu)差異。
本發(fā)明的纖鐵礦鈦酸鉀鎂(KTMO)一般具有下式代表的組成K0.2-0.7Mg0.4Ti1.6O3.7-4(1)并具有正交晶層結(jié)構(gòu)。從耐磨損性能考慮，較好的KTMO是由下式代表的KTMOK0.2-0.5Mg0.4Ti1.6O3.7-4(2)其鉀含量在0.2-0.5摩爾范圍內(nèi)。本發(fā)明的KTMO具有類似于云母、貝殼碎片等的片層形狀。
本發(fā)明的KTMO的X-射線衍射譜(

圖1)與式子K0.8Mg0.4Ti1.6O4(a)代表的現(xiàn)有技術(shù)的纖鐵礦鈦酸鉀鎂(此后稱為KTMO-a)的X-射線衍射譜(ICDD Card No.35-0046，圖2)實質(zhì)上是對應(yīng)的，這表明本發(fā)明的KTMO可能保持，缺少一部分鉀但保留正交晶系層狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶狀態(tài)。
由于鉀一般是以K2O形式缺少的，可認(rèn)為本發(fā)明的纖鐵礦鈦酸鉀鎂由下式表示KxMg0.4TI1.6O4-y其中，x滿足x＝0.2-0.7，y滿足y＝(0.8-x)/2。
然而，很難準(zhǔn)確測定實際制備的化合物中氧的組成比。因此，在本技術(shù)領(lǐng)域，假設(shè)氧未缺少，化合物可由下式表示KxMg0.4Ti1.6O4這種化合物應(yīng)該認(rèn)為和上式表示的化合物相同。
熱分析(TG DTA，圖3本發(fā)明的KTMO，圖4KTMO-a)揭示本發(fā)明KTMO的熔點約為1375℃，已知物質(zhì)的KTMO-a熔點約為1300℃。在這方面，它們明顯是不同的無機物。
本發(fā)明的KTMO，其長直徑和短直徑的算術(shù)平均值((長直徑+下直徑)/2)、長直徑與短直徑之比(長直徑/短直徑)和平均厚度可以有很寬范圍，可以根據(jù)所需的最終用途適當(dāng)選擇。為提供含有作為摩擦控制劑的KTMO的摩擦材料足夠的耐熱性和滑動性能，使用的KTMO，其長直徑和短直徑的算術(shù)平均值一般約在0.1-100微米范圍，較好為1-30微米，長直徑與短直徑之比為1至小于5，較好為1至小于3，厚度一般在50-5,000nm范圍，較好為200-2,000nm。通過掃描電子顯微鏡可測定長直徑、短直徑和厚度的這些數(shù)值。長直徑和短直徑的算術(shù)平均值、長直徑與短直徑之比以及平均厚度是分別對20個顆粒測定的算術(shù)平均值。長直徑是各個片狀顆粒在其片形平面上的最長直徑。短直徑則是各個片狀顆粒在其片形平面上的最短直徑。
特別好的KTMO的長直徑和短直徑的算術(shù)平均值一般在約0.1-100微米范圍，長直徑與短直徑之比在1至小于5范圍，厚度一般在50-5,000nm范圍，并以片狀形式存在。
例如，可以通過在KTMO-a的漿液中加入酸，進(jìn)行混合，然后從該漿液中分離出固體，然后煅燒所述固體，來制造本發(fā)明的KTMO。
例如，可通過混合鈦、鉀和鎂的原材料，加入助熔劑，隨后充分混合，將該混合物于1,000-1,100℃煅燒1-8小時。
可從含鈦化合物中任選出鈦原材料，其具體例子包括二氧化鈦、金紅石、氫氧化鈦濕焦餅、含水二氧化鈦等。這樣的鈦原材料可以單獨使用或混合使用。
鉀原材料可選自受熱時會形成氧化鉀的化合物，這些化合物的具體例子包括氧化鉀、碳酸鉀、氫氧化鉀、硝酸鉀等。這樣的鉀原材料可以單獨使用或混合使用。鉀原材料還可以和少量任何其它堿金屬的一種或多種氧化物、碳酸鹽、氫氧化物和硝酸鹽混合。
鎂原材料的例子包括氫氧化鎂、碳酸鎂、氟化鎂等。這樣的鎂原材料可以單獨使用或混合使用。
鈦、鉀和鎂原材料以Ti∶K∶Mg＝4∶2∶1(摩爾比)的標(biāo)準(zhǔn)比例混合，允許各自的偏差在約5％內(nèi)。然而，與所列比例有較大偏差時，有時會導(dǎo)致副產(chǎn)物K2MgTi7O16的不利沉積，這種副產(chǎn)物不是片狀。
助熔劑例子包括氯化鉀、氟化鉀、鉬酸鉀、鎢酸鉀等。這些助熔劑中，特別優(yōu)選氯化鉀。助熔劑以3∶3至3∶10，較好為3∶3至3∶10的摩爾比(原料助熔劑)加入到原料中。然而，如果助熔劑加入量過大，片狀結(jié)晶會產(chǎn)生不利的凝縮(collapse)。
可采用任何一種設(shè)備如電爐、馬弗爐等進(jìn)行煅燒。在大批量生產(chǎn)中，較好使用隧道窯煅燒首先壓成磚形或圓柱形的原料。較好的，煅燒在1,000-1,100℃進(jìn)行煅燒，保溫時間為1-24小時?？梢砸匀我馑俾噬呋蚪档蜏囟容^好是3-7℃/分鐘速率。煅燒溫度太高會產(chǎn)生大尺寸的片狀產(chǎn)物。然而，如果煅燒溫度超過1,100℃，產(chǎn)物形狀會由于熔化而變差。保溫時間太長會增加所產(chǎn)生顆粒的尺寸。煅燒之后，可將產(chǎn)物進(jìn)行濕破碎。具體是，使用顎式粉碎機、箱式研磨機等進(jìn)行粉碎和研磨，分散在水中，攪拌成5-10％(重量)的漿液。需要時，漿液還可以進(jìn)一步進(jìn)行分級、過濾和干燥，獲得片狀鈦酸鉀鎂(KTMO-a)。
KTMO-a的含水漿液的濃度沒有什么特別規(guī)定，可以在較寬范圍適當(dāng)選擇。從可加工角度，含水漿液的濃度保持在約1-30％(重量)，較好約為2-15％(重量)。
對使用的酸沒有什么特別規(guī)定，可選自已知的一些酸，包括無機酸如硫酸、鹽酸和硝酸；有機酸如乙酸等。需要時，這些酸可以混合使用。在含水漿液中加入有效量的酸，使?jié){液pH保持在6-9，較好為6.-8.5，更好為6.5-7.5。加入酸，攪拌約1-5小時后，測定該含水漿液的pH。酸一般以其水溶液形式使用，對其濃度沒有什么特別規(guī)定，可以在較寬范圍內(nèi)選擇。一般保持在約1-80％(重量)范圍。
將所述含水漿液pH調(diào)節(jié)至上面列舉的范圍之內(nèi)后，通過常規(guī)的分離方法如過濾、離心分離等，分離出其中存在的固體。如果需要，分離出的固體用水清洗之。
然后，將固體煅燒。一般，在約400-700℃進(jìn)行煅燒，約1-12小時后完成。煅燒之后，粉碎產(chǎn)生的粉末，在粉碎之前或可通過篩子進(jìn)行分離。
上述過程可以獲得本發(fā)明的KTMO。
本發(fā)明還提供了含KTMO作為摩擦控制劑的摩擦材料。本發(fā)明的摩擦材料含有粘合劑和摩擦控制劑作為主要組分。
可以使用摩擦材料領(lǐng)域通常使用的任何粘合劑。粘合劑的例子包括有機粘合劑和無機粘合劑。有機粘合劑包括熱固性樹脂如酚醛樹脂、甲醛樹脂、密胺樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂、芳烴聚酯樹脂和尿素樹脂；彈性體物質(zhì)如天然橡膠、丁腈樹脂、丁二烯橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、聚異戊二烯橡膠、丙烯酸橡膠、高苯乙烯橡膠和苯乙烯丙烯二烯共聚物；熱塑性樹脂如聚酰胺樹脂、對聚苯硫樹脂、聚醚樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚醚醚酮樹脂(polyether ether ketone resin)和熱塑性液晶聚酯樹脂等。無機粘合劑的例子包括氧化鋁溶膠、二氧化硅溶膠、硅氧烷樹脂等。上述粘合劑可以單獨使用，如果相容可以任意混合使用。
用作摩擦控制劑的是上列式子(1)表示的本發(fā)明的KTMO。
本發(fā)明摩擦材料還可以含有纖維物質(zhì)。本領(lǐng)域常規(guī)使用的任何纖維物質(zhì)均可使用。纖維物質(zhì)的例子包括樹脂纖維如芳族聚酰胺纖維，金屬纖維如鋼纖維和青銅纖維，碳纖維，玻璃纖維，陶瓷纖維，石毛、紙漿等。這些纖維質(zhì)物質(zhì)可以單獨使用，或混合使用。這些纖維質(zhì)物質(zhì)可用硅烷偶聯(lián)劑如氨基硅烷(aminosilane)、環(huán)氧硅烷或乙烯基硅烷偶聯(lián)劑；鈦酸酯偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑等進(jìn)行表面處理，提高其分散性能以及粘合劑的粘合性能。
本發(fā)明的摩擦材料還可含有本領(lǐng)域常規(guī)使用的摩擦控制劑，在不損害摩擦材料的有利性能范圍內(nèi)，其例子包括有機粉末如天然或合成橡膠粉末(或硫化或未硫化的)、漆酚樹脂粉末、樹脂粉塵和橡膠粉塵；無機粉末如炭黑、石墨粉、二硫化鉬、硫酸鋇、碳酸鈣、粘土、云母、滑石、硅藻土、葉蛇紋石、海泡石、蒙脫石、沸石、三鈦酸鈉、六鈦酸鈉、六鈦酸鉀和八鈦酸鉀；金屬粉末如銅、鋁、鋅和鐵粉；氧化物粉末如氧化鋁、二氧化硅、氧化鉻、二氧化鈦和氧化鐵粉末等等。這些常規(guī)摩擦控制劑可以單獨使用或任意混合使用。
本發(fā)明的摩擦材料還可含有一種或多種防銹劑、潤滑劑和磨料。
本發(fā)明摩擦材料的各組分根據(jù)不同條件，包括使用的粘合劑類型、可加的纖維質(zhì)物質(zhì)、常規(guī)摩擦控制劑和其它添加劑，要求制備的摩擦材料具有的滑動和機械性能、設(shè)定的最終用途等，在寬范圍內(nèi)適當(dāng)選擇的比例進(jìn)行混合。以摩擦材料總量為基準(zhǔn)，一般，摩擦材料可含有5-60％(重量)，較好為10-40％(重量)的粘合劑，1-80％(重量)，較好為3-50％(重量)的摩擦控制劑(包括常規(guī)摩擦控制劑)，最多60％(重量)，較好為1-40％(重量)的纖維質(zhì)物質(zhì)以及最多60％(重量)，較好為5-50％(重量)的其它添加劑。
較好的摩擦材料含有纖維質(zhì)物質(zhì)、粘合劑和摩擦控制劑作為主要組分。
本發(fā)明的摩擦材料可通過本領(lǐng)域已知的可用于制造摩擦材料的各種方法制造?，F(xiàn)說明一種方法，，將纖維質(zhì)物質(zhì)(如果需要的話)分散在粘合劑中，摩擦控制劑和其它可用的組分隨后或作為混合物或分別加入該粘合劑中，制得的混合物倒入模具中，施加熱量和壓力結(jié)合在一起。
或者，可采用另一種方法，是將粘合劑在雙螺桿擠壓機中進(jìn)行熔融捏合，可用的纖維物質(zhì)和其它組分則通過料斗以混合物加入或分別加入擠壓機中。制得的擠出物機械加工成要求的形狀。
還可以采用另一種方法，將纖維物質(zhì)(如果需要的話)分散在粘合劑中，在該粘合劑中隨后加入摩擦控制劑和其它可用的組分，形成混合物，再將該混合物分散在如水中，濕法鋪疊在網(wǎng)上，然后脫水成為片材，在壓機上對該片材施加壓力和熱量結(jié)合在一起，制得的產(chǎn)物最后適當(dāng)切割和拋光成要求的形狀。
附圖簡述圖1是本發(fā)明纖鐵礦鈦酸鉀鎂的X-射線衍射譜。
圖2是本領(lǐng)域已知的纖鐵礦鈦酸鉀鎂的X-射線衍射譜。
圖3是本發(fā)明纖鐵礦鈦酸鉀鎂的熱分析譜。
圖4是本領(lǐng)域已知的纖鐵礦鈦酸鉀鎂的熱分析譜。
圖5是A-F盤墊的磨損速率與盤墊溫度之間關(guān)系的曲線。
圖6是A-F盤墊的摩擦系數(shù)與盤墊溫度之間關(guān)系的曲線。
圖7是盤墊A和F的磨損速率與盤墊溫度之間關(guān)系的曲線。
圖8是使用掃描電子顯微鏡拍攝的本發(fā)明纖鐵礦鈦酸鉀鎂的顯微照片(放大2000倍)。
圖9是使用掃描電子顯微鏡拍攝的本領(lǐng)域已知的纖鐵礦鈦酸鉀鎂的顯微照片(放大2000倍)。
圖10是本發(fā)明纖鐵礦鈦酸鉀鎂的熱分析譜。
實施本發(fā)明的最佳方式下面的實施例、比較例和試驗例具體說明了本發(fā)明。在這些例子中，“份”和“％”分別指“重量份”和“％重量”。
實施例1(1)KTMO-a的合成1473克二氧化鈦、638克碳酸鉀、1003克氯化鉀、279克氫氧化鎂，還有200毫升水作為粘合劑混合在一起。使用水壓機(Ymamoto Tekkosho，Co.，Ltd.制造)，將混合物在14.7Mpa壓力下壓制成磚形。將該磚在電爐中(Advvantech Toyo Co.，Ltd.制造)1050℃煅燒1小時，然后逐漸冷卻。將煅燒的產(chǎn)物粉碎獲得白色粉末，其長直徑和短直徑的算術(shù)平均值為3微米，平均厚度為300nm，長直徑與短直徑之比為1.5。采用FP(基本參數(shù))法，通過熒光X-射線分析，測定出這種白色粉末的組成為K0.8Mg0.4Ti1.6O4。
圖2為獲得的白色粉末的X-射線衍射譜。發(fā)現(xiàn)衍射峰合理地對應(yīng)于在ICDD卡No.35-0046中給出的那些峰。圖4是獲得的白色粉末的熱分析譜，是TG(熱重分析)和DTA(差熱分析)曲線。由圖4可知，發(fā)現(xiàn)其熔點約為1300℃。
(2)本發(fā)明KTMO的合成使用上述KTMO-a制備80升2％的含水漿液，隨后在其中加入526克76％的硫酸水溶液。將該漿液攪拌2小時，然后調(diào)節(jié)其pH至7.5。用離心分離機處理該含水漿液。取出所得的離心餅(固體)，于110℃干燥5小時，然后在電爐中600℃煅燒12小時。煅燒后的產(chǎn)物逐漸冷卻，然后通過20目的篩，獲得白色粉末，其長直徑和短直徑的算術(shù)平均值為3微米，平均厚度為300nm，長直徑與短直徑之比為1.5。采用FP(基本參數(shù))法，通過熒光X-射線分析，測出這種白色粉末的組成為K0.8Mg0.4Ti1.6O3.8。
圖1為獲得的白色粉末的X-射線衍射譜。發(fā)現(xiàn)衍射峰類似于圖2中KTMO-a所示的那些峰，并合理對應(yīng)于在ICDD卡No.35-0046中給出的那些峰。這些峰表明，和KTMO-a一樣，本發(fā)明的KTMO極可能具有正交晶系層結(jié)構(gòu)。
圖3是獲得的白色粉末的熱分析譜。由圖3可見其熔點約為1375℃。
因此，可以證實本發(fā)明的KTMO是明顯不同于進(jìn)行酸處理以前的KTMO-a的化合物。
圖8所示是使用掃描電子顯微鏡拍攝的KTMO顯微照片。圖9所示是使用掃描電子顯微鏡拍攝的KTMO-a顯微照片。
實施例2將20份實施例1中獲得的KTMO(K0.8Mg0.4Ti1.6O3.8)、10份芳族聚酰胺纖維(產(chǎn)品名稱Kevlar Pulp，平均纖維長度3毫米)、20份苯酚樹脂(粘合劑)和50份硫酸鋇混合。該混合物于室溫下，以29.4Mpa壓力預(yù)成形1分鐘，再在模具中于170℃施加14.7Mpa壓力5分鐘使其結(jié)合，再180℃熱處理3小時。從模具中取出成形的產(chǎn)品，拋光制成盤墊A(JISD 4411試驗片)。
比較例1重復(fù)實施例2的步驟，不同之處是，使用30份下面列舉的纖維物質(zhì)(摩擦控制劑)B-E，代替30份KTMO和芳族聚酰胺纖維，來制造盤墊B-E。
纖維物質(zhì)B六鈦酸鉀纖維(截面直徑5-10微米，長短比為5)纖維物質(zhì)C石棉纖維(6類)纖維物質(zhì)C大尺寸的六鈦酸鉀纖維(截面直徑20-50微米，長度100-300微米)纖維物質(zhì)D細(xì)小的針狀八鈦酸鉀纖維(截面直徑0.2-0.5微米，長度5-15微米)比較例2按照實施例2的步驟進(jìn)行，不同之處是，使用KTMO-a代替實施例1中制得的KTMO，來制造盤墊F。
試驗例1磨損試驗按照J(rèn)ISD 4411“汽車摩擦襯”中所述的標(biāo)準(zhǔn)，對實施例2和比較例1和2中制得的盤墊進(jìn)行恒速磨損試驗(摩擦盤表面由FC 25灰鑄鐵構(gòu)成，表面壓力0.98MPa，摩擦速率7米/秒)，測定磨損速率(cm3/kgm)和摩擦系數(shù)(μ)。結(jié)果示于圖5和圖6。
盤墊A(本發(fā)明摩擦材料)和盤墊F與盤墊C(含石棉纖維)相比，在低溫至高溫區(qū)內(nèi)具有優(yōu)良的耐磨性，還具有對溫度變化相對穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。
盤墊D(含大尺寸的六鈦酸鉀纖維)與本發(fā)明的摩擦材料相比，盡管顯示穩(wěn)定的耐磨損性能，但摩擦系數(shù)的熱穩(wěn)定性較差。
盤墊E(含小的針狀鈦酸鉀纖維)盡管具有高的摩擦系數(shù)，并且受溫度的影響很小，從而顯示優(yōu)良的穩(wěn)定性，但是其磨損量隨溫度上升而增加。
試驗例2磨損試驗對盤墊A和F，按照和試驗例1相同的方式，進(jìn)行100小時的恒速磨損試驗，測定各溫度范圍的磨損速率(cm3/kgm)。測定結(jié)果示于圖7。
由圖7可知，盤墊A在高溫范圍磨損下降，即具有優(yōu)良的耐磨性。
實施例3本發(fā)明KTMO的合成使用實施例1(1)中獲得的KTMO-a，制備80升的2％含水漿液，隨后在其中加入126克76％的硫酸水溶液。將該漿液攪拌2小時，然后調(diào)節(jié)其pH至8.5。用離心分離機處理該含水漿液。取出所得的離心餅(固體)，于110℃干燥5小時，然后在電爐中600℃煅燒12小時。煅燒后的產(chǎn)物逐漸冷卻，然后通過20目的篩，獲得白色粉末，其長直徑和短直徑的算術(shù)平均值為3微米，平均厚度為300nm，長直徑與短直徑之比為1.5。采用FP法，通過熒光X-射線分析，測出這種白色粉末的組成為K0.87Mg0.4Ti1.6O3.95。還測出其熔點約為1372℃。
實施例4本發(fā)明KTMO的合成使用實施例1(1)中獲得的KTMO-a，制備80升的2％含水漿液，隨后在其中加入189克76％的硫酸水溶液。將該漿液攪拌2小時，然后調(diào)節(jié)其pH至8.0。用離心分離機處理該含水漿液。取出所得的離心餅(固體)，于110℃干燥5小時，然后在電爐中600℃煅燒12小時。煅燒后的產(chǎn)物逐漸冷卻，然后通過20目的篩，獲得白色粉末，其長直徑和短直徑的算術(shù)平均值為3微米，平均厚度為300nm，長直徑與短直徑之比為1.5。采用FP法，通過熒光X-射線分析，測出這種白色粉末的組成為K0.6Mg0.4Ti1.6O3.9。
圖10是獲得的該白色粉末的熱分析譜，由圖10可知，其熔點約為1375℃。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明提供了適合用作摩擦控制劑的纖鐵礦鈦酸鉀鎂。
本發(fā)明的摩擦材料含有上述纖鐵礦鈦酸鉀鎂作為摩擦控制劑，適合用于作制動部件，如安裝在汽車、飛機、火車和工廠設(shè)備的制動裝置中的離合器襯片、制動內(nèi)襯。
權(quán)利要求
1.具有式子K0.2-0.7Mg0.4Ti1.6O3.7-4表示的組成的纖鐵礦鈦酸鉀鎂。
2.如權(quán)利要求1所述的纖鐵礦鈦酸鉀鎂，其特征在于所述纖鐵礦鈦酸鉀鎂具有式子K0.2-0.5Mg0.4Ti1.6O3.7-4表示的組成。
3.如權(quán)利要求2所述的纖鐵礦鈦酸鉀鎂，其特征在于所述的纖鐵礦鈦酸鉀鎂的長直徑和短直徑的算術(shù)平均值為0.1-100微米，長直徑與短直徑之比為1至小于5，平均厚度為50-5000nm，具有片形結(jié)構(gòu)。
4.制造權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的纖鐵礦鈦酸鉀鎂的方法，該方法包括下列步驟在具有式子K0.8Mg0.4Ti1.6O4表示的組成的纖鐵礦鈦酸鉀鎂的含水漿液中加入一種酸，調(diào)節(jié)漿液pH至6-9，從該漿液中分離出固體，然后煅燒該固體。
5.如權(quán)利要求4所述的制造纖鐵礦鈦酸鉀鎂的方法，其特征在于將所述漿液pH調(diào)節(jié)至6.5-8.5。
6.一種摩擦控制劑，包含權(quán)利要求4或5所述方法制造的權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的纖鐵礦鈦酸鉀鎂。
7.一種摩擦材料，其特征在于包含1-80％重量權(quán)利要求4或5所述方法制造的權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的纖鐵礦鈦酸鉀鎂。
全文摘要
提供一種具有式子K
文檔編號F16D69/02GK1444544SQ01813460
公開日2003年9月24日 申請日期2001年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月31日
發(fā)明者小川博, 高橋滋男, 糸井伸樹, 稲田幸輔 申請人:大塚化學(xué)株式會社