CN107614438A - 碱金属钛酸和磨擦材料 - Google Patents

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Abstract

提供纤维状的钛酸钾的含有比率被高度降低、且附着性被大幅降低的碱金属钛酸。一种碱金属钛酸，其特征在于，相对于六钛酸1摩尔，包含：以钾原子换算计为0.5～2.2摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.05～1.4摩尔的氧化钠、以锂原子换算计为0～1.4摩尔的氧化锂，经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为1.8～2.3摩尔，所述碱金属钛酸的单相化率为85～100％、纤维率为0～10体积％、含水率为0～1.0质量％。

Description

碱金属钛酸和磨擦材料
技术领域
本发明涉及碱金属钛酸和磨擦材料。
背景技术
钛酸钾是作为构成汽车、铁道车辆、航空机和产业机械类等中的制动装置的、制动衬带、刹车片、离合器衬片等磨擦滑动构件用的磨擦材料有用的材料。特别是已知，通式K2O·nTiO2(n为1～12的整数)所示的钛酸钾中，n为6的六钛酸钾具有隧道式结构的晶体结构，含有上述六钛酸钾的纤维(纤维状粒子)的磨擦材料的耐热性等特别优异。
然而，纤维状的钛酸钾由于体积大而成型性差，不仅如此，流动性低，因此，难以均匀地分散于磨擦材料中，难以操作。
因此，提出了，将六钛酸钾的煅烧物用冲击式研磨机粉碎而成的非纤维状钛酸钾代替纤维状的钛酸钾(参照专利文献1(日本特开2008-110918号公报))，作为非纤维状钛酸钾，公开了包含进行电子显微镜观察时直径3μm以下、长度5μm以上、且长度与直径之比(长径比)为3以上的粉末0.7～1.3％的非纤维状钛酸钾。
另外，钛酸钾的附着性高，因此，制作磨擦材料时，存在容易附着于原料的混合机、垫片成型机、容易降低成品率之类的技术课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-110918号公报
发明内容
发明要解决的问题
在这样的情况下，本发明的目的在于，提供纤维状的钛酸钾的含有比率被高度降低、且附着性被大幅降低的碱金属钛酸；并且，提供包含该碱金属钛酸的磨擦材料。
用于解决问题的方案
为了解决上述技术课题，本发明人等进行了深入研究，结果发现：通过如下碱金属钛酸，可以解决上述技术课题：相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为0.5～2.2摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.05～1.4摩尔的氧化钠、以锂原子换算计为0～1.4摩尔的氧化锂，经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为1.8～2.3摩尔，所述碱金属钛酸的单相化率为85～100％、纤维率为0～10体积％、含水率为0～1.0质量％，基于本见解从而完成了本发明。
即，本发明提供如下方案：
(1)一种碱金属钛酸，其特征在于，相对于六钛酸1摩尔，包含：
以钾原子换算计为0.5～2.2摩尔的氧化钾、
以钠原子换算计为0.05～1.4摩尔的氧化钠、
以锂原子换算计为0～1.4摩尔的氧化锂，
经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为1.8～2.3摩尔，
所述碱金属钛酸的单相化率为85～100％、纤维率为0～10体积％、含水率为0～1.0质量％。
(2)根据上述(1)所述的碱金属钛酸，其中，相对于六钛酸1摩尔，包含：
以钾原子换算计为0.9～2.2摩尔的氧化钾、
以钠原子换算计为0.05～1.1摩尔的氧化钠、
以锂原子换算计为0～0.2摩尔的氧化锂，
所述碱金属钛酸的纤维率为0～7.0体积％、含水率为0～0.8质量％。
(3)根据上述(1)或(2)所述的碱金属钛酸，其中，相对于六钛酸1摩尔，包含：
以钾原子换算计为1.2～2.2摩尔的氧化钾、
以钠原子换算计为0.05～0.8摩尔的氧化钠
以锂原子换算计为0摩尔的氧化锂，
经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为1.9～2.2摩尔，
所述碱金属钛酸的纤维率为0～5.0体积％、含水率为0～0.6质量％。
(4)一种磨擦材料，其特征在于，包含上述(1)～(3)中任一项所述的碱金属钛酸。
发明的效果
根据本发明，可以提供纤维状的钛酸钾的含有比率被高度降低、且附着性被大幅降低的碱金属钛酸；并且提供包含该碱金属钛酸的磨擦材料。
具体实施方式
首先，对本发明的碱金属钛酸进行说明。
本发明的碱金属钛酸的特征在于，相对于六钛酸1摩尔，包含：以钾原子换算计为0.5～2.2摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.05～1.4摩尔的氧化钠、以锂原子换算计为0～1.4摩尔的氧化锂，
经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为1.8～2.3摩尔，
所述碱金属钛酸的单相化率为85～100％、纤维率为0～10体积％、含水率为0～1.0质量％。
本发明的碱金属钛酸相对于六钛酸(Ti6O12)1摩尔，包含：以钾原子换算计为0.5～2.2摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.05～1.4摩尔的氧化钠、以锂原子换算计为0～1.4摩尔的氧化锂。
本发明的碱金属钛酸相对于六钛酸(Ti6O12)1摩尔，优选包含以钾原子换算计为0.5～2.2摩尔的氧化钾、包含以钾原子换算计为0.9～2.2摩尔的氧化钾，更优选包含以钾原子换算计为1.2～2.2摩尔的氧化钾。
本发明的碱金属钛酸相对于六钛酸(Ti6O12)1摩尔，优选包含以钠原子换算计为0.05～1.4摩尔的氧化钠、以钠原子换算计为0.05～1.1摩尔的氧化钠，更优选包含以钠原子换算计为0.05～0.8摩尔的氧化钠。
本发明的碱金属钛酸相对于六钛酸1摩尔，优选包含以锂原子换算计为0～1.4摩尔的氧化锂、包含以锂原子换算计为0～0.2摩尔的氧化锂，更优选包含以锂原子换算计为0摩尔的氧化锂(不含氧化锂)。
本发明的碱金属钛酸的经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为1.8～2.3摩尔，同一总含量优选1.8～2.2摩尔、同一总含量更优选1.9～2.2摩尔。
本发明的碱金属钛酸中，经过钾原子换算的氧化钾相对于六钛酸1摩尔的含量、经过钠原子换算的氧化钠相对于六钛酸1摩尔的含量和经过锂原子换算的氧化锂相对于六钛酸1摩尔的含量分别处于上述范围内，并且经过钾原子换算的氧化钾相对于六钛酸1摩尔、经过钠原子换算的氧化钠相对于六钛酸1摩尔和经过锂原子换算的氧化锂相对于六钛酸1摩尔的总含量处于上述范围内，从而可以将附着性度容易地控制为期望范围。
本发明的碱金属钛酸在制备碱金属钛酸时，通过调整原料混合物中的、钛化合物与碱金属化合物的混合比率，从而可以容易地控制其组成。
本申请文件中，构成碱金属钛酸的、六钛酸的含量、经过钾原子换算的氧化钾相对于六钛酸1摩尔的含量、经过钠原子换算的氧化钠相对于六钛酸1摩尔的含量和经过锂原子换算的氧化锂相对于六钛酸1摩尔的含量是指，通过以下方法测定的值。
即，将碱金属钛酸、Na2O2和NaOH放入氧化锆坩埚中，进行加热并熔融。之后，自然冷却，加入水和HCl进行溶解。将溶解了的液体成分分级，对于Ti，通过铝还原-硫酸铵铁(III)滴定法进行定量，可以确定六钛酸的含量，对于其他金属元素(钾、钠、锂)，通过ICP发射光谱法进行定量，从而可以确定其含量。
对于本发明的碱金属钛酸，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构，通常全部氧化钾、氧化钠和氧化锂存在于晶体结构内，但也包括一部分存在于晶体结构外的情况。
另外，对于本发明的碱金属钛酸，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构，但也可以包含二氧化钛等作为杂质。
本发明的碱金属钛酸的主晶可以通过下述通式表示：
KaNabLicTi6O13
(其中，0.5≤a≤2.2、0.05≤b≤1.4、0≤c≤1.4、1.8≤a+b+c≤2.3。)。
上述通式中，a、b、c和a+b+c的优选的范围、更优选的范围等如上述。
本发明的钛酸钾的单相化率为85～100％、优选87～100％、更优选89～100％。
本申请文件中，碱金属钛酸的单相化率是指，通过以下方法算出的值。
即，是指如下单相化率：通过粉末X射线衍射装置(X射线源：CuKα射线、PANalytical公司制型号名：X‘Part-ProMPD)，测定所得碱金属钛酸的衍射谱图，根据所得衍射谱图的碱金属钛酸和杂质的主峰的高度，通过以下计算式算出的单相化率。
单相化率(％)＝I/(I+S)×100
(其中，I：碱金属钛酸(通式KaNabLicTi6O13(0.5≤a≤2.2、0.05≤b≤1.4、0≤c≤1.4、1.8≤a+b+c≤2.3))的2θ＝0～50°处的最强峰的高度、S：全部杂质的主峰的高度之和。)
需要说明的是，作为杂质，可以举出TiO2等。
本发明的钛酸钾的纤维率为0～10体积％、优选0～7体积％、更优选0～5体积％。
本发明的钛酸钾由特定的组成构成，因此，如上述，纤维率低、成型性优异，并且流动性高，因此，可以容易地均匀分散于磨擦材料中。
本申请文件中，碱金属钛酸的纤维率是指通过以下方法算出的值。
即，将碱金属钛酸0.001～0.01g投入至水10g，边搅拌水5分钟使碱金属钛酸分散，边进行分级0.3g。将包含分级了的钛酸钾的水投入至水10g，通过孔径0.2μm的膜滤器。使过滤器干燥，利用离子溅射器(Hitachi Science Systems Co.,Ltd.制)将铂蒸镀后，利用扫描型电子显微镜型号名：S-4700(Hitachi High Technologies株式会社制)，以在一个视野中粒子数成为100个以上左右的倍率进行拍摄，基于所得图像(5个视野以上)，利用图像解析式粒度分布测定软件型号名：Mac-View Ver.4(Mountech Co.,Ltd.制)，将各晶粒用最小的长方形包围，使正交的2个轴中的短者为粗度(短径)、长者为长度(长径)，分别测定500个以上的粒子。
接着，将测定的各晶粒视为圆柱状，使短径为圆柱的直径、长径为圆柱的长度(高度)，通过以下计算式求出碱金属钛酸的总体积和纤维状物的体积。纤维状物为长径5μm以上、短径3μm以下，长径比(以上述方法测定的“长径/短径”之比)为3以上的粒子。
碱金属钛酸的总体积(cm3)＝(短径(cm)/2)2×3.14×长径(cm)
纤维状物的体积(cm3)＝(纤维状粒子的短径(cm)/2)2×3.14×纤维状粒子的长径(cm)
使用通过上述式算出的碱金属钛酸的总体积和纤维状物的体积通过以下计算式算出纤维率。
纤维率(体积％)＝(纤维状物的体积/碱金属钛酸的总体积)×100
本发明的钛酸钾的含水率为0～1.0质量％、优选0～0.8质量％、更优选0～0.6质量％。
本发明的钛酸钾通过含水率处于上述范围内，可以使附着性容易降低。
本申请文件中，含水率是指通过以下方法测定的值。
即，在经过干燥的烧杯中投入碱金属钛酸约10g，以105℃加热1小时后，在干燥器中冷却至室温测定质量，通过下述式算出含水率。
含水率(质量％)＝(加热后的碱金属钛酸的质量(g)/加热前的碱金属钛酸的质量(g))×100
本发明的钛酸钾的附着性度更优选0～7.0g/m2、进一步优选0～6.0g/m2、特别优选0～4.0g/m2。
本发明的钛酸钾由特定的组成构成，因此，如上述那样附着性度低，因此，可以大幅地抑制成品率的降低且制作磨擦材料。
需要说明的是，本申请文件中，钛酸钾的附着性度是指通过以下方法算出的值。
即，在Multi tester(SEISHIN ENTERPRISE Co.,Ltd.制MT-1001)上安装孔径2mm、线径0.9mm的筛、200cc的轻敲单元、高度30mm的隔板，将喂料机水平设定为6，填充碱金属钛酸直至完全覆盖轻敲单元。使填充有碱金属钛酸的轻敲单元沿纵向旋转90°，保持1分钟，从而将轻敲单元内的碱金属钛酸排出。将碱金属钛酸排出后，将由碱金属钛酸填充前的轻敲单元的质量和碱金属钛酸排出后的轻敲单元的质量(g)通过以下计算式算出的值作为附着量。
附着量(g)＝碱金属钛酸排出后的轻敲单元的质量(g)-碱金属钛酸填充前的轻敲单元的质量(g)
附着性度(g/m2)＝附着量(g)/轻敲单元内侧的表面积(m2)
本发明的钛酸钾的比表面积优选0.1～20m2/g、更优选0.2～18m2/g、进一步优选0.3～16m2/g。
需要说明的是，本申请文件中，碱金属钛酸的比表面积是指，通过BET法，使用比表面积测定机(Quantachrome Instruments株式会社制)，以脱气温度350℃、脱气时间45分钟测定而求出的值。
本发明的钛酸钾的平均粒径优选2～100μm、更优选5～90μm、进一步优选8～80μm。
需要说明的是，本申请文件中，钛酸钾的平均粒径是指，对于所得钛酸钾粒子10000个左右，使用粒度·形状分布测定器(SEISHIN ENTERPRISE Co.,Ltd.制PITA-2型)，测定各粒子的投影像的面积，求出具有与该面积相同的面积的圆的直径、和换算为具有该直径的球时的体积频率分布，此时的累积体积成为50％的直径。
作为本发明的钛酸钾，具体而言，适合地比表面积为0.1～16m2/g且平均粒径为2～100μm、更适合地比表面积为0.2～14m2/g且平均粒径为5～90μm、进一步适合地比表面积为0.3～12m2/g且平均粒径为8～80μm。
作为本发明的钛酸钾，更具体而言，可以举出比表面积为0.3～1.4m2/g且平均粒径为50～80μm的钛酸钾、比表面积为5.0～16m2/g且平均粒径为8～40μm的钛酸钾，其中，在将纤维率控制为0～10体积％的方面，适合的是，比表面积为0.3～1.4m2/g且平均粒径为50～80μm的钛酸钾。
根据本发明，可以提供纤维状的钛酸钾的含有比率被高度降低、且附着性被大幅降低的碱金属钛酸。
接着，对制造本发明的碱金属钛酸的方法进行说明。
制造本发明的碱金属钛酸的方法只要为可以制造具有本发明的碱金属钛酸的组成、物性的碱金属钛酸的方法就没有特别限制。
作为制造本发明的碱金属钛酸的方法，例如可以举出如下方法：将包含钛化合物和碱金属化合物的原料混合物升温，在特定的条件下进行加热、煅烧后，冷却，将所得冷却物进行粉碎处理(以下，将本制造方法适宜称为本发明的碱金属钛酸的制法)。
本发明的碱金属钛酸的制法中，钛化合物成为通过煅烧生成碱金属钛酸的钛源，优选可以适合地制备碱金属六钛酸的物质。
作为钛化合物，例如可以举出选自二氧化钛、亚氧化钛、正钛酸或其盐、偏钛酸或其盐、氢氧化钛、过氧钛酸或其盐等化合物、钛铁矿等钛矿石中的一种以上，这些钛化合物中，优选二氧化钛。二氧化钛从与碱金属化合物的混合性和反应性优异、且廉价的方面出发，可以适合作为钛化合物使用。
作为二氧化钛，晶型优选金红石型的二氧化钛或锐钛矿型的二氧化钛、更优选锐钛矿型的二氧化钛。
通过使用金红石型的二氧化钛作为钛化合物，可以容易得到晶体直径大(比表面积小)的钛酸钾。
从容易操作的方面出发，钛化合物的平均粒径优选0.1～10mm、更优选0.5～10mm、进一步优选0.5～1mm。
需要说明的是，本申请文件中，钛化合物的平均粒径是指，按照JIS K0069的化学制品的筛分试验方法而测定的值。
钛化合物的形态优选聚集体或造粒体，钛化合物通过采用聚集体或造粒体的形态，可以与碱金属化合物均匀地混合。
作为钛化合物的聚集体或造粒体，优选二氧化钛的聚集体(包括颗粒)或造粒体。
本申请文件中，钛化合物的聚集体是指，表现为钛化合物的一次粒子聚集而得到的二次粒子、钛化合物的二次粒子聚集而得到的三次粒子等钛化合物的n次粒子聚集而得到的n+1次粒子(n为1以上的整数)的粗大粒子(包括颗粒)，且其平均粒径为0.1mm以上。
另外，本申请文件中，钛化合物的造粒体是指，将钛化合物造粒而成的平均粒径为0.1mm以上的物质。
本发明的碱金属钛酸的制法中，钛化合物的聚集体或造粒体的平均粒径为0.1mm以上、适当的是0.5～10mm、更适当的是0.5～1mm。
需要说明的是，本申请文件中，钛化合物的聚集体或造粒体的平均粒径是指，按照JISK0069的化学制品的筛分试验方法而测定的值。
作为二氧化钛的聚集体，可以举出由硫酸钛、硫酸氧钛制造的物质(硫酸法氧化钛)、将四氯化钛在气相中氧化或者水解而制造的物质(气相法氧化钛)、将四氯化钛水溶液或者烷醇钛进行中和或水解而制造的物质。
对于上述硫酸法氧化钛、气相法氧化钛、将四氯化钛水溶液或者烷醇钛进行中和或水解而制造的二氧化钛，通常将在制造过程中得到的聚集粒子(熟料)进行粉碎、破碎或者分级处理等进行粒度调整，去除粗大粒子，然后制备颜料用氧化钛等最终制品，但本发明的制造方法中，使用二氧化钛的聚集体作为钛化合物时，优选直接使用上述熟料。
使用上述熟料作为二氧化钛的聚集体时，上述熟料抑制与钾化合物混合时混合物的固着并可以均匀混合，其结果，可以制造目标钛酸钾而不进行成分调整等处理。
作为二氧化钛的造粒体，可以举出将市售的微粒氧化钛通过喷雾干燥造粒而得到的物质、在市售的微粒氧化钛中添加粘结剂、混炼并造粒而得到的物质等。
通过采用二氧化钛的造粒体作为钛化合物，使用振动磨机等粉碎能量大的机械混合装置与钾化合物混合的情况下，也可以有效地抑制混合物对振动磨机等混合装置的内壁的附着、固着等，可以均匀地进行混合。
作为碱金属化合物，是通过煅烧生成本发明的碱金属钛酸时成为碱金属源(K、Na或Li)的物质，优选可以适合地制备本发明的碱金属六钛酸的物质。
作为碱金属化合物，可以举出钾化合物、钠化合物、锂化合物。
作为钾化合物，例如可以举出选自氧化钾、碳酸钾、氢氧化钾、草酸钾等中的一种以上，优选碳酸钾。
作为钠化合物，例如可以举出选自氧化钠、碳酸钠、氢氧化钠、草酸钠等中的一种以上，优选碳酸钠。
作为锂化合物，例如可以举出选自氧化锂、碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂等中的一种以上，优选碳酸锂。
这些碱金属化合物在煅烧反应时熔融或者分解而容易与钛化合物产生反应，而且分解后也生成二氧化碳气体、水等，杂质不易残留于制品中。
包含钛化合物和碱金属化合物的原料混合物有效的是，将相当于通式KaNabLicTi6O13(0.5≤a≤2.2、0.05≤b≤1.4、0≤c≤1.4、1.8≤a+b+c≤2.3)所示的组成的量供至混合工序，但考虑作为后续工序的煅烧工序中的挥发，优选比由上述通式算出的碱金属原子的理论量过剩0～15摩尔％的方式包含碱金属化合物，更优选过剩5～15摩尔％地包含，进一步优选过剩10～14摩尔％地包含。
原料混合物如后述，也可以与钛化合物和碱金属化合物一起还包含金属钛粉或者氢化钛粉，但上述金属钛粉或者氢化钛粉被氧化成为构成碱金属钛酸的二氧化钛，因此，本发明的碱金属钛酸的制法中，包含于也可以得到后述的金属钛粉或者氢化钛粉的碱金属钛酸的钛源地调整上述混合比率。
本发明的碱金属钛酸的制法中，通过调整原料混合物中的、钛化合物与碱金属化合物的混合比率，可以容易地控制作为最终制造物的碱金属钛酸的组成。
原料混合物进行固体成分换算时，优选包含钛化合物和碱金属化合物85～100质量％、更优选包含85～97质量％。
原料混合物在钛化合物和碱金属化合物的基础上，还可以包含镁化合物、钡化合物等碱土金属化合物。
原料混合物通过含有镁化合物、钡化合物等碱土金属化合物，也可以抑制在后述的煅烧处理时纤维状晶体的生成、且将所得钛酸钾的形状容易地控制为期望形状。
本发明的碱金属钛酸的制法中，原料混合物在钛化合物和碱金属化合物的基础上，还可以以不影响钛酸钾的生成的程度含有微量的其他化合物、例如无机氧化物等。
此处作为无机氧化物，例如可以举出选自Fe2O3、Al2O3、SiO2、CeO2、WO3、ZrO2、Zr(CO3)2、CaCO3等中的一种以上。
原料混合物在钛化合物和碱金属化合物的基础上还含有上述无机氧化物时，混合物中的上述无机氧化物的含有比率以进行固体成分换算时总计计、优选5质量％以下、更优选3质量％以下、进一步优选1质量％以下。
另外，原料混合物优选在制备时添加规定量的醇类。
作为上述醇类，可以举出选自甲醇、乙醇、戊醇、烯丙醇、丙炔醇、乙二醇、丙二醇、赤醇(erythrol)、2-丁烯-1,4-二醇、甘油、季戊四醇、阿糖醇、山梨糖醇、肽(ペプチット)、聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油等中的一种以上，其中，优选沸点较低的甲醇或乙醇。
原料混合物如前述可以通过将期望量的钛化合物、碱金属化合物和根据需要的上述无机氧化物等混合来制备，将钛化合物和碱金属化合物进行粉碎·混合时，优选的是，将混合装置内部的温度加热至添加的醇类的沸点以上而进行，边使醇类气化边进行粉碎混合。由此，可以抑制装置内部中的钛化合物等的附着、固着，且得到更均匀地分散有钛化合物和碱金属化合物的原料混合物。
另外，原料混合物优选还包含规定量的防絮凝剂、润滑剂等添加剂。
作为上述添加剂，优选的是，将包含钛化合物和钾化合物的原料混合物进行煅烧时，进行分解、燃烧或者气化，从而不残留于所得钛酸钾中的物质，作为这样的添加剂，例如可以举出纤维素类、脂肪酸类、糖类、谷类物、尿素类、聚合物等。
作为上述添加剂，具体而言，可以举出选自甲基纤维素、木质素、木粉、纸浆粉、天然纤维粉、硬脂酸、硬脂酸铵、脱水山梨糖醇二硬脂酸酯、木糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖、淀粉、糊精等糖类、小麦粉、大豆粉、米粉、糖、尿素、联二脲、氨基脲(semicarbazide)、碳酸胍、氨基胍、偶氮二甲酰胺、丙烯酸类树脂粉、聚丙烯粉末、聚乙烯粉末、聚苯乙烯粉末等中的一种以上，特别优选选自为固体粉末状或者固体粒料状的木粉、纸浆粉、天然纤维粉中的一种以上。
本发明的碱金属钛酸的制法中，原料混合物除钛化合物和碱金属化合物以外还含有上述醇类、添加剂时，上述醇类和添加剂在混合物中的含有比率其总计优选0.1～3.0质量％、更优选0.3～1.0质量％。
原料混合物根据需要还可以包含金属钛粉或者氢化钛粉。
原料混合物中的金属钛粉或氢化钛粉的含量相对于钛化合物中的钛原子1摩尔，优选0.01～0.2摩尔、更优选0.03～0.1摩尔。
原料混合物包含金属钛粉、氢化钛粉，从而在后述的煅烧时在反应容器内同时燃烧而可以抑制反应容器内部中的温度分布的不均，可以使反应更均匀地进行，作为结果，可以容易地得到目标组成的钛酸钾。
原料混合物可以通过将钛化合物、碱金属化合物和根据需要的上述无机氧化物等混合来制备，作为将这些成分混合的方法，可以采用干式混合法或湿式混合法，均可，从简化工序的观点出发，优选干式混合法。
钛化合物和碱金属化合物、与根据需要加入的无机氧化物等的混合优选利用公知的混合手段进行，作为该混合手段，优选选自振动磨机、振动棒磨机、振动球磨机、珠磨机、涡轮磨、行星式球磨机等机械粉碎手段中的一种以上，更优选填充有作为粉碎介质的棒状的棒的振动棒磨机。
使用振动棒磨机进行混合时，混合条件优选的是，振幅幅度为2mm～6mm、处理时间为10分钟～120分钟。
通过使用振动棒磨机进行混合，可以边将钛化合物和碱金属化合物共粉碎边混合，可以将粒径大为棒间的程度的粉末粉碎，另一方面，如利用球磨机进行处理时那样地，可以进一步抑制细的粉末的过粉碎。
特别是使用氧化钛作为钛化合物时，氧化钛由于原本存在于表面的羟基而附着性强，且粒径越小比表面积也变得越大，因此，进行过粉碎时，粉碎物容易固着于装置内部，但通过使用振动棒磨机进行混合，这样的粉碎物的固着被抑制，与其他混合方法相比，可以均匀地进行粉碎混合。
另外，通过使用振动棒磨机进行混合，使用二氧化钛的聚集体或造粒体作为钛化合物的情况下，也可以将二氧化钛的粗大粒子粉碎并破碎，一次粒子等微细粉末的过粉碎被抑制，因此，二氧化钛在装置内部的固着被抑制，可以均匀地进行混合。
另外，将钛化合物、碱金属化合物、和根据需要的无机氧化物等通过湿式混合法进行混合而制备原料混合物时，作为混合溶剂，可以举出选自纯水、醇、丙酮、MEK、THF等通常使用的有机溶剂等中的一种以上，为了提高混合粉末的分散性并均匀地混合，优选组合使用表面活性剂、分散剂。
将包含钛化合物和碱金属化合物的原料混合物适合地以煅烧温度950℃～1050℃、或1150℃～1400℃进行加热、煅烧。
上述煅烧温度如果为950℃～1050℃，则碱金属钛酸的长度方向(长径方向)的粒子生长被妨碍，可以制造长径比小且球形状的碱金属钛酸，另外，上述煅烧温度如果为1150℃～1400℃，则粒生长得到促进，所得煅烧粉的粗度(短径)进一步变粗(变长)。
在收率良好地得到比表面积为0.3～1.4m2/g且平均粒径为50～80μm的钛酸钾的方面，上述煅烧温度优选1150℃～1400℃。
作为进行煅烧的方法，可以举出：以反应容器内装入原料混合物的状态进行煅烧的方法；在原料混合物中添加粘结剂等而成型为期望形状的成型体后进行煅烧的方法；将原料混合物导入至回转窑等并以流动状态进行煅烧的方法，考虑煅烧曲线的情况下，优选回转窑等那样的以流动状态进行煅烧的方法。
作为煅烧时使用的反应容器、炉材，优选陶瓷制的物质，具体而言，可以举出由氧化铝等陶瓷材料形成的物质。作为上述煅烧时使用的反应容器、炉材的形状，可以举出圆筒状物、具有凹部的圆柱状物、具有凹部的方形状物、皿状物等。
使原料混合物与上述陶瓷制反应容器、炉材接触时，优选的是，在与陶瓷制反应容器、炉材的接触部夹设由煅烧时碳化的材质形成的片材。
由煅烧时碳化的材质形成的片材优选由煅烧时烧掉并不生成软化物或流动物的材质形成，具体而言，可以举出选自纸、天然纤维、树皮或热固性树脂等中的一种以上。
由煅烧时碳化的材质形成的片材为纸时，例如优选如氯乙烯等那样，不使难以碳化且软化的物质粘结的纸，可以举出所谓未漂白牛皮纸、两种漂白牛皮纸、单面抛光等包装用纸、瓦楞纸原纸、报纸用纸、上质纸、中质纸、再生纸、书籍用纸、玻璃铜版纸、艺术纸、PPC用纸等信息用纸等。
另外，由煅烧时碳化的材质形成的片材为天然纤维时，例如可以举出棉、麻、丝绸等，由煅烧时碳化的材质形成的片材为热固性树脂时，例如可以举出酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂等。
由煅烧时碳化的材质形成的片材的形态可以举出片、织布、无纺布或袋等。
混合物煅烧时，通过在与陶瓷制反应容器、炉材的接触部夹设由煅烧时碳化的材质形成的片材，可以避免煅烧时原料混合物中的碱金属化合物熔融而产生原料损失、或熔融了的碱金属化合物渗透至陶瓷制反应容器、炉材。
上述片材例如通过静置在设置于陶瓷制反应容器的凹部内侧的底部而且导入混合物，可以适合地避免钾化合物的损失、钾化合物对陶瓷制反应容器的渗透。
另外，上述片材例如通过设置在设置于陶瓷制反应容器的凹部的内壁整体而且导入混合物，可以更适合地避免钾化合物的损失、钾化合物对陶瓷制反应容器的渗透。
本发明的碱金属钛酸的制法中，最高煅烧温度优选970℃～1040℃、更优选1200℃～1350℃。
通过将最高煅烧温度控制为上述范围内，所得碱金属钛酸的单相化率提高，并且可以降低纤维率
另外，直至上述最高煅烧温度的升温速度没有特别限定，优选2℃/分钟～70℃/分钟。
最高煅烧温度的煅烧时间优选10分钟以上、更优选20～480分钟。
另外，从上述最高煅烧温度至500℃的降温速度优选2℃/分钟～300℃/分钟。
通过如上述那样限定从最高煅烧温度的降温速度，可以进一步降低所得碱金属钛酸的纤维率。
将由上述煅烧处理得到的碱金属钛酸煅烧物进行粉碎。
作为进行上述粉碎的粉碎手段，可以举出与上述钛化合物和碱金属化合物混合时使用的混合手段同样的手段，可以举出选自振动磨机(振动棒磨机、振动球磨机等)、冲击型粉碎机(高速旋转磨机、分级机内置型高速旋转磨机、容器驱动介质磨机、介质搅拌式磨机、气流式粉碎机等)等中的一种以上，优选振动棒磨机。更优选的是，组合振动磨机和冲击型粉碎机来粉碎上述煅烧工序中得到的煅烧粉时，容易降低碱金属钛酸中的纤维率。
使用振动棒磨机粉碎煅烧物时，粉碎条件优选如下：振幅幅度2～6mm、煅烧物的投入速度为20～100kg/小时、处理时间为1.5～7.5小时。
使用分级机内置型高速旋转磨机粉碎煅烧物时，粉碎条件优选如下：转速为40000～100000rpm、煅烧粉的投入速度为20～100kg/小时、处理时间为1.5～7.5小时。
由上述煅烧处理得到的煅烧物包含柱状的粗度(短径)方向的长度增大了的钛酸钾晶体，其大部分为较强地密合的聚集体，因此，通过上述粉碎处理，可以粉碎至期望的粒径。
由上述粉碎处理得到的粉碎物根据需要进一步进行分级处理或筛分处理，从而可以得到期望的碱金属钛酸。
所得钛酸钾的耐热性优异，因此，可以适合作为磨擦调节剂等使用。
根据本发明，可以提供纤维状的钛酸钾的含有比率被高度降低、且附着性被大幅降低的碱金属钛酸。
接着，对本发明的磨擦材料进行说明。
本发明的磨擦材料的特征在于，包含本发明的碱金属钛酸。
作为本发明的磨擦材料的具体例，例如可以举出包含基材纤维、由本发明的碱金属钛酸等形成的磨擦调节剂和粘合剂的磨擦材料。
作为基材纤维，例如可以举出选自芳族聚酰胺纤维等树脂纤维、钢纤维、黄铜纤维等金属纤维、碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、石棉、木质纸浆等中的一种以上。
对于这些基材纤维，为了提高分散性和与粘合剂的密合性，可以实施氨基硅烷系、环氧硅烷系或乙烯基硅烷系等硅烷系偶联剂、钛酸酯系偶联剂或者磷酸酯等的表面处理而使用。
作为磨擦调节剂，在本发明的碱金属钛酸的基础上，在不有损本发明的效果的范围内，也可以组合使用其他磨擦调节剂。
作为其他磨擦调节剂，例如可以举出选自如下物质中的一种以上：硫化或未硫化的天然橡胶、合成橡胶粉末、腰果树脂粉末、树脂屑、橡胶屑等有机物粉末、炭黑、石墨粉末、二硫化钼、硫酸钡、碳酸钙、粘土、云母、滑石、硅藻土、叶蛇纹石、海泡石、蒙脱石、沸石、三钛酸钠、五钛酸钠、八钛酸钾等的无机质粉末、铜、铝、锌、铁等的金属粉末、氧化铝、二氧化硅、氧化铬、氧化钛、氧化铁等的氧化物粉末等。
作为粘合剂，可以举出选自如下物质中的一种以上：酚醛树脂、甲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、丙烯酸类树脂、芳香族聚酯树脂、脲树脂等热固性树脂、天然橡胶、腈橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶、丙烯酸类橡胶、高苯乙烯橡胶、苯乙烯丙烯二烯共聚物等弹性体、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂、热塑性液晶聚酯树脂等热塑性树脂等有机质粘合剂和氧化铝溶胶、二氧化硅溶胶、有机硅树脂等无机质粘合剂。
另外，在前述各成分的基础上，根据需要可以配混防锈剂、润滑剂、磨削剂等成分。
制造本发明的磨擦材料的方法没有特别限制，可以依据以往公知的磨擦材料的制造方法而适宜制造。
作为制造本发明的磨擦材料的方法的一例，可以举出如下方法：使基材纤维分散于粘合剂中，将磨擦调节剂和根据需要配混的其他成分组合并配混，制备磨擦材料组合物，接着，在模具中注入该组合物并加压加热而进行粘合成型。
另外，如果列举其他一例，则可以举出如下方法：将粘合剂用双螺杆挤出机熔融混炼，从侧料斗将基材纤维、磨擦调节剂和根据需要配混的其他成分组合并配混，挤出成型后，机械加工成期望的形状。
另外，如果列举其他一例，则可以举出如下方法：使磨擦材料组合物分散于水等，抄制于造纸网上，进行脱水抄造成片状后，用加压机进行加热加压并粘合成型，对所得磨擦材料适宜进行切削·研磨加工形成期望的形状。
本发明的磨擦材料将本发明的碱金属钛酸作为磨擦材料原料使用，因此，具有稳定的磨擦系数。
因此，本发明的磨擦材料可以作为汽车、铁道车辆、航空机、各种产业用机器类等中使用的制动构件用材料、例如离合器衬片用材料和制动衬带、刹车片等制动器用材料等而发挥提高制动功能、改善稳定化的效果。
实施例
接着，列举实施例和比较例对本发明进一步进行具体说明，但本发明不受以下例子的任何限制。
(实施例1)
1.原料
作为钛原料(钛化合物)，使用比表面积9m2/g的氧化钛(COSMO CHEMICAL CO.，LTD.制纯度98.8％)54.27kg、和比表面积1.6m2/g的氧化钛(Rio Tinto Fer et Titaneinc.制94.7％)47.60kg。
另外，作为碱金属原料(碱金属化合物)，分别使用碳酸钾(Unid Co.，Ltd.制、纯度99.9％)27.09kg、碳酸钠(株式会社德山制纯度99.5％)1.03kg、碳酸锂(Sichuan Tianqilithium industries，inc.制纯度98.8％)0kg。
将上述各原料的用量示于表1。
2.混合
在振动棒磨机(中央化工机株式会社制)中投入上述量的原料和改性醇(三协化学工业株式会社制)，混合20分钟，从而得到混合原料粉(原料混合物)。
3.煅烧
将上述混合原料粉(原料混合物)放入至堇青石和莫来石材质的煅烧容器中，用箱型电气炉(株式会社本山制作所制)，如表2所示那样，在大气中、以煅烧温度980℃进行0.5小时煅烧处理。
4.粉碎
将所得煅烧粉以50kg/小时的速度投入至振动棒磨机(中央化工机株式会社制)、接着投入至ACM粉碎机(Hosokawa Micron公司制)，进行粉碎。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为1.9摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.1摩尔的氧化钠(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。它们的物性的测定方法如说明书所述。
(实施例2)
“1.原料”中，如表1变更各原料量，如表2变更“3.煅烧”的煅烧条件，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为1.9摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.1摩尔的氧化钠(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
(实施例3)
“1.原料”中，如表1变更各原料量，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为1.3摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.7摩尔的氧化钠(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
(实施例4)
“1.原料”中，如表1变更各原料量，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为1.0摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为1.0摩尔的氧化钠(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
(实施例5)
“1.原料”中，如表1变更各原料量，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为1.8摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.1摩尔的氧化钠、以锂原子换算计为0.1摩尔的氧化锂(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
(实施例6)
“1.原料”中，如表1变更各原料量，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为0.8摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.6摩尔的氧化钠、以锂原子换算计为0.6摩尔的氧化锂(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
实施例1～实施例6的碱金属钛酸的主晶未见包含K、Na、Li的杂质相，因此，包含于通式KaNabLicTi6O13(其中，0.5≤a≤2.2、0.05≤b≤1.4、0≤c≤1.4、1.8≤a+b+c≤2.3。)所示的碱金属钛酸。
(比较例1)
“3.煅烧”中，如表2变更煅烧条件，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为1.9摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.1摩尔的氧化钠(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
(比较例2)
“3.煅烧”中，如表2变更煅烧条件，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为1.9摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.1摩尔的氧化钠(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
(比较例3)
“1.原料”中，如表1变更各原料量，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为2.0摩尔的氧化钾(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
(比较例4)
“1.原料”中，如表1变更各原料量，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为0.4摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为1.6摩尔的氧化钠(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.0摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
(比较例5)
“1.原料”中，如表1变更各原料量，除此之外，利用与实施例1相同的方法得到碱金属钛酸。
对于所得碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为0.4摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.1摩尔的氧化钠、以锂原子换算计为1.6摩尔的氧化锂(经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为2.1摩尔)，主晶与六钛酸钾同样地采用隧道式结构。
将所得碱金属钛酸的单相化率、纤维率、含水率、附着性度、比表面积、平均粒径示于表3。
[表1]
[表2]
煅烧气氛 煅烧温度(℃) 煅烧时间(小时)
实施例1 大气 980 0.5
实施例2 大气 1250 6.0
实施例3 大气 980 0.5
实施例4 大气 980 0.5
实施例5 大气 980 0.5
实施例6 大气 980 0.5
比较例1 大气 1100 3.0
比较例2 大气 900 0.5
比较例3 大气 980 0.5
比较例4 大气 980 0.5
比较例5 大气 980 0.5
[表3]
(实施例7)
使用实施例1中得到的碱金属钛酸制作磨擦材料。
作为磨擦材料原料，与实施例1中制作的碱金属钛酸一起以表4所示的混合比率混合酚醛树脂、人造石墨、硫酸钡、消石灰、三硫化锑、沸石、四氧化三铁(Fe3O4)、铜纤维、腰果屑、橡胶屑、芳族聚酰胺纤维、石棉、金云母和氧化锆，从而形成磨擦材料原料混合粉。
将所得磨擦材料原料混合粉以200kgf/cm2进行预成型，将所得预成型物以70℃预热2小时后，以180℃、400kgf/cm2进行热成型，接着，以250℃进行3小时热处理，从而得到纵20mm、横50mm、厚16mm的磨擦材料。
依据磨擦材料评价的欧洲标准即AK-MASTER测定所得磨擦材料的磨擦系数。将CHARACTERISTIC VALUE(AK-MASTER CHAPTER3)的磨擦系数的平均值示于表5。
(实施例8)
将实施例1中得到的碱金属钛酸变更为实施例2中得到的碱金属钛酸，除此之外，与实施例7同样地制作磨擦材料，求出利用与实施例7同样的方法得到的磨擦材料的磨擦系数的平均值。将结果示于表5。
[表4]
磨擦材料原料 混合比率(质量％)
碱金属钛酸 20.95
酚醛树脂 8.48
人造石墨 4.89
硫酸钡 20.95
消石灰 2.39
三硫化锑 1.40
沸石 2.39
四氧化三铁 3.69
铜纤维 13.97
腰果屑 6.28
橡胶屑 2.09
芳族聚酰胺纤维 4.19
石棉 2.35
金云母 3.59
氧化锆 2.39
[表5]
磨擦系数
实施例7 0.308
实施例8 0.325
由表3可知，对于实施例1～实施例6中得到的碱金属钛酸，相对于六钛酸1摩尔，包含以钾原子换算计为0.5～2.2摩尔的氧化钾、以钠原子换算计为0.05～1.4摩尔的氧化钠、以锂原子换算计为0～1.4摩尔的氧化锂，经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为1.8～2.3摩尔，单相化率为85～100％、纤维率为0～10体积％、含水率为0～1.0质量％，由此，可以提供纤维状的钛酸钾的含有比率被高度降低、且附着性被大幅降低的碱金属钛酸。
另外，由表5可知，使用上述碱金属钛酸得到的磨擦材料显示出良好的磨擦材料评价结果，与实用化的磨擦材料相比，显示出毫不逊色的磨擦系数。
另一方面，由表3可知，对于比较例1～比较例5中得到的碱金属钛酸，不具有特定组成(比较例3、比较例4)、单相化率低(比较例2)、纤维率高(比较例1)、含水率高(比较例2、比较例4和比较例5)，因此，纤维状的钛酸钾的含有比率高、成型性、分散性差，或附着性差。
产业上的可利用性
根据本发明，可以提供纤维状的钛酸钾的含有比率被高度降低、且附着性被大幅降低的碱金属钛酸，并且可以提供包含该碱金属钛酸的磨擦材料。

Claims (4)

1.一种碱金属钛酸，其特征在于，相对于六钛酸1摩尔，包含：
以钾原子换算计为0.5～2.2摩尔的氧化钾、
以钠原子换算计为0.05～1.4摩尔的氧化钠、
以锂原子换算计为0～1.4摩尔的氧化锂，
经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为1.8～2.3摩尔，
所述碱金属钛酸的单相化率为85～100％、纤维率为0～10体积％、含水率为0～1.0质量％。
2.根据权利要求1所述的碱金属钛酸，其中，相对于六钛酸1摩尔，包含：
以钾原子换算计为0.9～2.2摩尔的氧化钾、
以钠原子换算计为0.05～1.1摩尔的氧化钠、
以锂原子换算计为0～0.2摩尔的氧化锂，
所述碱金属钛酸的纤维率为0～7.0体积％、含水率为0～0.8质量％。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的碱金属钛酸，其中，相对于六钛酸1摩尔，包含：
以钾原子换算计为1.2～2.2摩尔的氧化钾、
以钠原子换算计为0.05～0.8摩尔的氧化钠、
以锂原子换算计为0摩尔的氧化锂，
经过钾原子换算的氧化钾、经过钠原子换算的氧化钠和经过锂原子换算的氧化锂的总含量相对于六钛酸1摩尔为1.9～2.2摩尔，
所述碱金属钛酸的纤维率为0～5.0体积％、含水率为0～0.6质量％。
4.一种磨擦材料，其特征在于，包含权利要求1～权利要求3中任一项所述的碱金属钛酸。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110873138A (zh) * 2019-10-25 2020-03-10 山东金麒麟股份有限公司 防锈摩擦颗粒、制备方法及用途
CN111819155A (zh) * 2018-03-13 2020-10-23 东邦钛株式会社 钛酸碱金属、钛酸碱金属的制造方法和摩擦材料

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019058761A1 (ja) * 2017-09-21 2019-03-28 東邦チタニウム株式会社 チタン酸アルカリ金属、チタン酸アルカリ金属の製造方法および摩擦材
CN111561530A (zh) * 2020-04-23 2020-08-21 浙江万赛汽车零部件股份有限公司 一种高温500度耐磨型刹车片及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1890180A (zh) * 2003-12-02 2007-01-03 株式会社四国总和研究所 氧化钛的制造方法、光催化剂活性混合物、利用这些的氧化钛膜的成膜方法、氧化钛包覆体的制造方法、及通过这些得到的氧化钛包覆体、以及用于该包覆体的氧化钛成膜用溶液
CN101485015A (zh) * 2006-06-05 2009-07-15 T/J技术公司 碱金属钛酸盐及它们的合成方法
CN101842319A (zh) * 2007-08-30 2010-09-22 石原产业株式会社 钛酸化合物、制造该钛酸化合物的方法、含有该钛酸化合物的电极活性材料和使用该电极活性材料的存储设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3320025A (en) * 1963-09-11 1967-05-16 Bichowsky Foord Von Process for the preparation of a titanate containing two alkali metals
DE2015401A1 (de) * 1970-04-01 1971-10-21 Bayer Verfahren zur Herstellung faserförmiger Alkalihexatitanate
JPS51122700A (en) * 1975-03-20 1976-10-26 Natl Inst For Res In Inorg Mater Process for production of fiberous alkali metal titanate
AU557164B2 (en) * 1984-03-30 1986-12-11 Otsuka Kagaku Kabushiki Kaisha Preparation of fibrous alkali metal titanate
JP2721705B2 (ja) * 1989-06-23 1998-03-04 チタン工業株式会社 六チタン酸ナトリウム微細粒子粉末及びその製造方法
US5147579A (en) * 1989-07-17 1992-09-15 Tam Ceramics, Inc. Moisture resistant sodium titanate and potassium titanate
JP3207850B2 (ja) * 1990-11-30 2001-09-10 川鉄鉱業株式会社 チタン酸アルカリウィスカーの製造方法
JP4090530B2 (ja) * 1997-02-28 2008-05-28 Ｊｆｅミネラル株式会社 非繊維状チタン酸カリウムの製造方法
CN101679067B (zh) * 2007-03-29 2013-01-16 东邦钛株式会社 碱金属钛酸盐和碱金属钛酸盐空心体粉末及其制法、以及含有碱金属钛酸盐和碱金属钛酸盐空心体粉末的摩擦材料
CN101186710B (zh) * 2007-12-19 2010-06-02 山东大学 六钛酸钾/六钛酸钠晶须复合陶瓷摩擦材料及其制备方法
JP4982397B2 (ja) 2008-01-28 2012-07-25 Ｊｆｅミネラル株式会社 非繊維状チタン酸カリウム
JP2014103032A (ja) 2012-11-21 2014-06-05 Sony Corp 二次電池用活物質、二次電池用電極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
CN106414335A (zh) * 2014-01-24 2017-02-15 独立行政法人产业技术综合研究所 钛酸盐化合物、碱金属钛酸盐化合物和制备其的方法、以及使用钛酸盐化合物和碱金属钛酸盐化合物作为活性材料的蓄电装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1890180A (zh) * 2003-12-02 2007-01-03 株式会社四国总和研究所 氧化钛的制造方法、光催化剂活性混合物、利用这些的氧化钛膜的成膜方法、氧化钛包覆体的制造方法、及通过这些得到的氧化钛包覆体、以及用于该包覆体的氧化钛成膜用溶液
CN101485015A (zh) * 2006-06-05 2009-07-15 T/J技术公司 碱金属钛酸盐及它们的合成方法
CN101842319A (zh) * 2007-08-30 2010-09-22 石原产业株式会社 钛酸化合物、制造该钛酸化合物的方法、含有该钛酸化合物的电极活性材料和使用该电极活性材料的存储设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MICHAEL B. CORTIE等: "Thermal Stability of (KxNayH1–x–y)2Ti6O13 Nanofibers", 《EUR. J. INORG. CHEM》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111819155A (zh) * 2018-03-13 2020-10-23 东邦钛株式会社 钛酸碱金属、钛酸碱金属的制造方法和摩擦材料
CN111819155B (zh) * 2018-03-13 2023-07-11 东邦钛株式会社 钛酸碱金属、钛酸碱金属的制造方法和摩擦材料
CN110873138A (zh) * 2019-10-25 2020-03-10 山东金麒麟股份有限公司 防锈摩擦颗粒、制备方法及用途
CN110873138B (zh) * 2019-10-25 2021-11-02 山东金麒麟股份有限公司 防锈摩擦颗粒、制备方法及用途

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