CN112479250A - 一种钛酸钾的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种钛酸钾的制备方法，依次包括如下步骤：将含钛原料和含钾原料按Ti/K2＝1.5～3的比例进行混合，混合后研磨粉碎，然后放入高温炉中煅烧，设定烧成温度为800～1300℃，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；得到的产物使用锤式粉碎机粉碎，按照粉碎后物料质量的1.5倍以及1～5％分别加入含钛原料和磷酸盐进行混合、粉碎，粉碎后的物料放入高温炉中煅烧，烧成温度设定为800～1100℃，烧成时间为4～8小时，烧成后的物料冷却后经过粉碎、分级得到产品。本发明合成工艺简单，操作方便，不用水处理，减少对环境的污染；原料混合加入磷酸盐，抑制了纤维的产生，对耐磨性、耐高温、制动性能都有改善，同时本发明生产收率高，生产成本低。

Description

一种钛酸钾的制备方法
技术领域
本发明涉及钛酸钾，特别涉及一种钛酸钾的制备方法。
背景技术
钛酸钾是一种具有独特性质的合成无机物。随着TiO2的含量不同有多种形式的钛酸钾盐，其分子式不同，制法不同，用途也不同。钛酸钾的分子式通常用K2O·nTiO2来表示(n＝2、4、6、8)。主要用于复合材料的增强，改性工程塑料，增强陶瓷、金属、摩擦材料等。
钛酸钾摩擦材料主要用于各种车辆，制动装置的制动摩擦衬片、离合器摩擦片等的摩擦部件中，要求摩擦系数高且稳定、抗衰退优异、耐磨性优异。众所周知，石棉因具有致癌性，且对环境有害，使用受到限制。在此情况下，使用钛酸钾来作为石棉的替代品就非常重要。根据这一要求，使用钛酸钾作为摩擦材料已经广泛用于各种车辆的制动装置中。
现有专利公开的钛酸钾的合成方法，过程复杂，不易操作，生产收率低下，生产成本高，对环境有一定的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钛酸钾的制备方法，通过两次煅烧直接得到钛酸钾粉末(六钛酸钾)，一次煅烧先得到二钛酸钾，再加入含钛原料进行二次煅烧就得到产品。原料混合加入磷酸盐，抑制了纤维的产生，对耐磨性、耐高温、制动性能都有改善。
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＝1.5～3的比例进行混合，混合后研磨粉碎，然后放入高温炉中煅烧，设定烧成温度为800～1300℃，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；得到的产物使用锤式粉碎机粉碎，按照粉碎后物料质量的1.5倍以及1～5％分别加入含钛原料和磷酸盐进行混合、粉碎，粉碎后的物料放入高温炉中煅烧，烧成温度设定为800～1100℃，烧成时间为4～8小时，烧成后的物料冷却后经过粉碎、分级得到产品。
优选的，在上述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，在上述钛酸钾的制备方法中，所述磷酸盐为磷酸三钾、偏磷酸钾或磷酸二氢钾中的一种或几种。
本发明合成工艺简单，操作方便，不用水处理，减少对环境的污染；原料混合加入磷酸盐，抑制了纤维的产生，对耐磨性、耐高温、制动性能都有改善，同时本发明生产收率高，生产成本低。
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
将含钛原料含量97％以上的锐钛型二氧化钛和碳酸钾按Ti/K2＝2.0的比例进行原料混合，混合后的原料经过研磨粉碎。粉碎后的原料放入高温炉中进行煅烧，烧成温度设定900℃，升温速率5℃/min，煅烧4小时，然后按3℃/min速率降温至室温，烧成后的产物使用锤式粉碎机进行粉碎。粉碎后的物料再加入含钛原料(比例：1:1.5)和磷酸钾(3％)进行混合、粉碎。粉碎后的物料放入高温炉中进行煅烧，烧成温度设定1000℃，烧成时间4小时。烧成后的物料冷却后经过粉碎、分级就得到了一种钛酸钾粉末。
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。

Claims (4)

1.一种钛酸钾的制备方法，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＝1.5～3的比例进行混合，混合后研磨粉碎，然后放入高温炉中煅烧，设定烧成温度为800～1300℃，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；得到的产物使用锤式粉碎机粉碎，按照粉碎后物料质量的1.5倍以及1～5％分别加入含钛原料和磷酸盐进行混合、粉碎，粉碎后的物料放入高温炉中煅烧，烧成温度设定为800～1100℃，烧成时间为4～8小时，烧成后的物料冷却后经过粉碎、分级得到产品。
2.根据权利要求1所述的钛酸钾的制备方法，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所述的钛酸钾的制备方法，其特征在于，所述磷酸盐为磷酸三钾、偏磷酸钾或磷酸二氢钾中的一种或几种。
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