本发明涉及六钛酸钾，特别涉及一种大粒径非纤维状六钛酸钾的制备方法。
背景技术：
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。其中，n＝2称之为二钛酸钾，n＝4时称之为四钛酸钾，n＝6时称之为六钛酸钾，n＝8时称之为八钛酸钾。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。
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。
现有专利公开的六钛酸钾均为晶须材料，由于纤维材料易吸入呼吸道，危害人体健康，许多国家已经对纤维材料提出了限用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种大粒径非纤维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、分级就可得到非纤维状的六钛酸钾。本发明通过加入含li助剂，可抑制纤维的生产。非纤维状的六钛酸钾，结构稳定，加入摩擦材料中，大大提高了摩擦系数。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
本申请实施例公开了一种大粒径非纤维状六钛酸钾的制备方法，依次包括如下步骤：将含钛原料和含钾原料按ti/k2＝4～7的比例进行原料混合，再加入混合料1％～5％的含锂原料进行混合，混合后的物料经过研磨粉碎，控制粉碎后的混合物料粒径至150μm筛上残留20～30％，将混合均匀的物料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，烧成后的产物经过粉碎、分级后得到非纤维状六钛酸钾产品。
优选的，在上述大粒径非纤维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。
优选的，在上述大粒径非纤维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。
优选的，在上述大粒径非纤维状六钛酸钾的制备方法中，所述含锂原料为氢氧化锂、碳酸锂中的一种或几种。
本发明合成工艺简单，为一次烧成法得到，生产周期短，大大降低了生产成本，同时它具有大粒径、非纤维状等特点，大大提高了摩擦系数且稳定钾离子不易溶出。
附图说明
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。
图1所示为本发明具体实施例中得到产品的sem照片；
图2所示为本发明具体实施例中得到产品的xrd图谱。
具体实施方式
下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
具体实施例
将含钛原料(含钛原料为含量98％以的金红石型氧化钛与含量98％以上的锐钛型氧化钛混合物，其中金红石型氧化钛：锐钛型氧化钛的重量比＝1:1)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的比例，含锂原料(碳酸锂)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20～30％。粉碎后的原料放入高温炉中进行煅烧，设定烧成温度1150℃，升温速率：5℃/min，
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60μm的大粒径非纤维状的六钛酸钾产品。
产品的sem照片以及xrd图谱见图1即图2。
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。
1.一种大粒径非纤维状六钛酸钾的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：将含钛原料和含钾原料按ti/k2＝4～7的比例进行原料混合，再加入混合料1％～5％的含锂原料进行混合，混合后的物料经过研磨粉碎，控制粉碎后的混合物料粒径至150μm筛上残留20～30％，将混合均匀的物料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，烧成后的产物经过粉碎、分级后得到非纤维状六钛酸钾产品。
2.根据权利要求1所述的大粒径非纤维状六钛酸钾的制备方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的大粒径非纤维状六钛酸钾的制备方法，其特征在于，所述含钾原料为碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的大粒径非纤维状六钛酸钾的制备方法，其特征在于，所述含锂原料为氢氧化锂、碳酸锂中的一种或几种。
技术总结