JPH09208398A - チタン酸ナトリウムウィスカおよびその製造方法 - Google Patents
チタン酸ナトリウムウィスカおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPH09208398A JPH09208398A JP3721396A JP3721396A JPH09208398A JP H09208398 A JPH09208398 A JP H09208398A JP 3721396 A JP3721396 A JP 3721396A JP 3721396 A JP3721396 A JP 3721396A JP H09208398 A JPH09208398 A JP H09208398A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- whisker
- sodium titanate
- titanate whisker
- temperature
- length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、複合材料に混入される複合材料用
強化材として最適なチタン酸ナトリウムウィスカを提供
すると共に、その製造方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 チタン酸ナトリウム（Ｎａ2 Ｏ・ｎＴｉ
Ｏ2 、ただしｎ＝１，３，４，５，６，９）ウィスカ
の、ウィスカ長を１５０μｍ以上としたことを特徴とす
る。
強化材として最適なチタン酸ナトリウムウィスカを提供
すると共に、その製造方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 チタン酸ナトリウム（Ｎａ2 Ｏ・ｎＴｉ
Ｏ2 、ただしｎ＝１，３，４，５，６，９）ウィスカ
の、ウィスカ長を１５０μｍ以上としたことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はチタン酸ナトリウム
ウィスカおよびその製造方法に関し、特に複合材料用強
化材としての使用に適したチタン酸ナトリウムウィスカ
およびその製造方法に関するものである。
ウィスカおよびその製造方法に関し、特に複合材料用強
化材としての使用に適したチタン酸ナトリウムウィスカ
およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラスチックまたは金属にウィス
カ（ｗｈｉｓｋｅｒ；ひげ結晶）を混入して、耐熱性や
耐磨耗性等に優れ、かつ高強度、高弾性であるプラスチ
ック（ＷＲＰ）または金属（ＷＲＭ）等の複合材料（以
下、これら総称して単にＷＲＰ／ＷＲＭと略記すること
もある）が各種開発されている。これら複合材料に混入
される繊維複合材料用強化材としてチタン酸ナトリウム
ウィスカ（一般式；Ｎａ 2 Ｏ・ｎＴｉＯ2 、ただしｎ＝
１，３，４，５，６，９）が検討されている。このチタ
ン酸ナトリウムウィスカは、耐熱、耐磨耗性または耐薬
品性に優れていることから、アスベストの代替材料とし
て期待されているため従来から種々製造方法が研究され
ている。このような従来の製造方法の主なものを以下に
簡単に説明する。すなわち、（ａ）ＴｉＯ2 とＮａ2 Ｃ
Ｏ3 等のアルカリ金属化合物との混合物を１０００℃〜
１２００℃にて溶融し、冷却することにより結晶を得
る、（ｂ）ＴｉＯ2 とＮａ2 ＣＯ3 等のアルカリ金属化
合物との混合物を９００℃〜１１００℃で一定時間焼成
する、（ｃ）ＮａＯＨ水溶液等のアルカリ水溶液とＴｉ
Ｏ2 とをオートクレーブ内に封入し、３００℃〜４００
℃、１００〜１０００気圧下で反応することにより結晶
を得る（水熱合成）、等の製造方法が研究されていた。
これら各種のウィスカ製造方法のうち、（ｃ）に示し
た、高温の水とくに高温高圧の水の存在下で行われる結
晶成長法である水熱合成により製造したウィスカは他の
製法によるものに比し結晶性が良好であり、不純物の混
入が少ないため、複合材料用強化材に適することが知ら
れていた。
カ（ｗｈｉｓｋｅｒ；ひげ結晶）を混入して、耐熱性や
耐磨耗性等に優れ、かつ高強度、高弾性であるプラスチ
ック（ＷＲＰ）または金属（ＷＲＭ）等の複合材料（以
下、これら総称して単にＷＲＰ／ＷＲＭと略記すること
もある）が各種開発されている。これら複合材料に混入
される繊維複合材料用強化材としてチタン酸ナトリウム
ウィスカ（一般式；Ｎａ 2 Ｏ・ｎＴｉＯ2 、ただしｎ＝
１，３，４，５，６，９）が検討されている。このチタ
ン酸ナトリウムウィスカは、耐熱、耐磨耗性または耐薬
品性に優れていることから、アスベストの代替材料とし
て期待されているため従来から種々製造方法が研究され
ている。このような従来の製造方法の主なものを以下に
簡単に説明する。すなわち、（ａ）ＴｉＯ2 とＮａ2 Ｃ
Ｏ3 等のアルカリ金属化合物との混合物を１０００℃〜
１２００℃にて溶融し、冷却することにより結晶を得
る、（ｂ）ＴｉＯ2 とＮａ2 ＣＯ3 等のアルカリ金属化
合物との混合物を９００℃〜１１００℃で一定時間焼成
する、（ｃ）ＮａＯＨ水溶液等のアルカリ水溶液とＴｉ
Ｏ2 とをオートクレーブ内に封入し、３００℃〜４００
℃、１００〜１０００気圧下で反応することにより結晶
を得る（水熱合成）、等の製造方法が研究されていた。
これら各種のウィスカ製造方法のうち、（ｃ）に示し
た、高温の水とくに高温高圧の水の存在下で行われる結
晶成長法である水熱合成により製造したウィスカは他の
製法によるものに比し結晶性が良好であり、不純物の混
入が少ないため、複合材料用強化材に適することが知ら
れていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような（ａ），（ｂ），（ｃ）の製法のいずれによる
場合も得られたウィスカの長さが１００μｍ程度と短い
ため、ＷＲＰ／ＷＲＭのマトリックスであるプラスチッ
クまたは金属等との接触面積が小さくなり、そのため製
造されたＷＲＰ／ＷＲＭの弾性及び強度が不十分である
という問題点があった。本発明は、上記課題に鑑みてな
されたもので、複合材料に混入される複合材料用強化材
として最適なチタン酸ナトリウムウィスカを提供すると
共に、その製造方法を提供することを目的とする。
たような（ａ），（ｂ），（ｃ）の製法のいずれによる
場合も得られたウィスカの長さが１００μｍ程度と短い
ため、ＷＲＰ／ＷＲＭのマトリックスであるプラスチッ
クまたは金属等との接触面積が小さくなり、そのため製
造されたＷＲＰ／ＷＲＭの弾性及び強度が不十分である
という問題点があった。本発明は、上記課題に鑑みてな
されたもので、複合材料に混入される複合材料用強化材
として最適なチタン酸ナトリウムウィスカを提供すると
共に、その製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本願第１の発明のチタン酸ナトリウム（Ｎａ2 Ｏ・
ｎＴｉＯ2 、ただしｎ＝１，３，４，５，６，９）ウィ
スカは、ウィスカ長が１５０μｍ以上であることを特徴
とする。これにより、チタン酸ナトリウムウィスカとプ
ラスチックまたは金属等との接触面積が増大し、ＷＲＰ
／ＷＲＭにおける弾性及び強度を十分なものとすること
が可能となり、複合材料用の強化材として好適となる。
また、本願第３の発明は、密閉容器内にＮａＯＨ水溶液
またはＮａ2 ＣＯ3 水溶液と、ＴｉＯ2 またはＴｉＯ
（ＯＨ）2 とを容積率４０％以上に充填し、この混合物
を２５０℃〜３５０℃のいずれかの温度の高温高圧下に
て攪拌しながら所要時間保ち、水熱合成することを特徴
とする。これにより、ＷＲＰ／ＷＲＭにおける弾性及び
強度を十分なチタン酸ナトリウムウィスカを簡易な製造
方法で製造することが可能となる。とくに密閉容器内
は、２５０℃〜３５０℃の範囲内のいずれかの温度に保
持されると好ましい。
めに本願第１の発明のチタン酸ナトリウム（Ｎａ2 Ｏ・
ｎＴｉＯ2 、ただしｎ＝１，３，４，５，６，９）ウィ
スカは、ウィスカ長が１５０μｍ以上であることを特徴
とする。これにより、チタン酸ナトリウムウィスカとプ
ラスチックまたは金属等との接触面積が増大し、ＷＲＰ
／ＷＲＭにおける弾性及び強度を十分なものとすること
が可能となり、複合材料用の強化材として好適となる。
また、本願第３の発明は、密閉容器内にＮａＯＨ水溶液
またはＮａ2 ＣＯ3 水溶液と、ＴｉＯ2 またはＴｉＯ
（ＯＨ）2 とを容積率４０％以上に充填し、この混合物
を２５０℃〜３５０℃のいずれかの温度の高温高圧下に
て攪拌しながら所要時間保ち、水熱合成することを特徴
とする。これにより、ＷＲＰ／ＷＲＭにおける弾性及び
強度を十分なチタン酸ナトリウムウィスカを簡易な製造
方法で製造することが可能となる。とくに密閉容器内
は、２５０℃〜３５０℃の範囲内のいずれかの温度に保
持されると好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るチタン酸ナト
リウムウィスカとその製造方法について実施例に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明に係るチタン酸ナトリ
ウムウィスカを製造するためのオートクレーブ１の断面
図である。このオートクレーブ１は加圧下で加熱して化
学反応等を行うための耐圧容器であり、材質は耐熱性、
耐圧性、耐薬品性に優れた特殊合金である。とくに水熱
合成用であることからこのオートクレーブ１は、数百ａ
ｔｍ〜１０００ａｔｍの耐圧性と３００℃の耐熱性を有
している。また、加熱は図示しないガス或いは電気加熱
装置によって行われる。具体的には、オートクレーブ本
体の耐圧円筒３とこの耐圧円筒３の開口を覆い密閉する
密閉蓋５と、この密閉蓋５を機密貫通する回転軸７と、
この回転軸７に設けられ回転軸７によって回転駆動され
る攪拌翼９によって構成される。なお、耐圧円筒３の内
径１１０ｍｍであり、筒長は３００ｍｍであり、攪拌翼
９の攪拌翼径は８０ｍｍである。また攪拌翼９は回転軸
７を図示省略したモーターによって回転させ、オートク
レーブ内を攪拌させつつ水熱合成を行うためのものであ
る。
リウムウィスカとその製造方法について実施例に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明に係るチタン酸ナトリ
ウムウィスカを製造するためのオートクレーブ１の断面
図である。このオートクレーブ１は加圧下で加熱して化
学反応等を行うための耐圧容器であり、材質は耐熱性、
耐圧性、耐薬品性に優れた特殊合金である。とくに水熱
合成用であることからこのオートクレーブ１は、数百ａ
ｔｍ〜１０００ａｔｍの耐圧性と３００℃の耐熱性を有
している。また、加熱は図示しないガス或いは電気加熱
装置によって行われる。具体的には、オートクレーブ本
体の耐圧円筒３とこの耐圧円筒３の開口を覆い密閉する
密閉蓋５と、この密閉蓋５を機密貫通する回転軸７と、
この回転軸７に設けられ回転軸７によって回転駆動され
る攪拌翼９によって構成される。なお、耐圧円筒３の内
径１１０ｍｍであり、筒長は３００ｍｍであり、攪拌翼
９の攪拌翼径は８０ｍｍである。また攪拌翼９は回転軸
７を図示省略したモーターによって回転させ、オートク
レーブ内を攪拌させつつ水熱合成を行うためのものであ
る。
【０００６】上述した如きオートクレーブ１の耐圧円筒
３内に酸化チタン（アナターゼ粉末５０ｇ）と１Ｎの水
酸産化ナトリウム約１．２リットルとを充填し、内容物
を攪拌しながら２５０℃〜３５０℃の範囲内の温度、一
例としては３２５℃で４０時間かけて合成を行った。そ
の結果、図２の顕微鏡写真に示すごとき、ウィスカ長が
１〜３ｍｍのチタン酸ナトリウムウイスが得られた。す
なわち、本発明の方法を用いることにより、従来の製造
方法で得られなかったウイスカ長が１５０μｍ以上のチ
タン酸ナトリウムウイスカを容易にかつ安定して得るこ
とができるようになった。さらに、この１５０μｍ以上
のウイスカ長を有するチタン酸ナトリウムウイスカを複
合材料用強化材として複合材料に混入するだけで、ＷＲ
Ｐ／ＷＲＭにおける弾性及び強度を十分なものとするこ
とができるようになる。
３内に酸化チタン（アナターゼ粉末５０ｇ）と１Ｎの水
酸産化ナトリウム約１．２リットルとを充填し、内容物
を攪拌しながら２５０℃〜３５０℃の範囲内の温度、一
例としては３２５℃で４０時間かけて合成を行った。そ
の結果、図２の顕微鏡写真に示すごとき、ウィスカ長が
１〜３ｍｍのチタン酸ナトリウムウイスが得られた。す
なわち、本発明の方法を用いることにより、従来の製造
方法で得られなかったウイスカ長が１５０μｍ以上のチ
タン酸ナトリウムウイスカを容易にかつ安定して得るこ
とができるようになった。さらに、この１５０μｍ以上
のウイスカ長を有するチタン酸ナトリウムウイスカを複
合材料用強化材として複合材料に混入するだけで、ＷＲ
Ｐ／ＷＲＭにおける弾性及び強度を十分なものとするこ
とができるようになる。
【０００７】
【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、複合材料
に混入される複合材料用強化材としてのチタン酸ナトリ
ウムウィスカのウィスカ長を１５０μｍ以上としたの
で、プラスチックまたは金属等との接触面積が増大し、
ＷＲＰ／ＷＲＭにおける弾性及び強度を十分なものとす
ることが可能となる。また、密閉容器内にＮａＯＨ水溶
液またはＮａ2 ＣＯ3 水溶液と、ＴｉＯ2 またはＴｉＯ
（ＯＨ）2 とを容積率４０％以上に充填し、この混合物
を２５０℃〜３５０℃のいずれかの温度の高温高圧下に
て攪拌しながら所要時間保ち、チタン酸ナトリウムウィ
スカを水熱合成するようにしたので、１５０μｍ以上の
ウィスカ長を有するチタン酸ナトリウムウィスカを効率
良く製造することができる。
に混入される複合材料用強化材としてのチタン酸ナトリ
ウムウィスカのウィスカ長を１５０μｍ以上としたの
で、プラスチックまたは金属等との接触面積が増大し、
ＷＲＰ／ＷＲＭにおける弾性及び強度を十分なものとす
ることが可能となる。また、密閉容器内にＮａＯＨ水溶
液またはＮａ2 ＣＯ3 水溶液と、ＴｉＯ2 またはＴｉＯ
（ＯＨ）2 とを容積率４０％以上に充填し、この混合物
を２５０℃〜３５０℃のいずれかの温度の高温高圧下に
て攪拌しながら所要時間保ち、チタン酸ナトリウムウィ
スカを水熱合成するようにしたので、１５０μｍ以上の
ウィスカ長を有するチタン酸ナトリウムウィスカを効率
良く製造することができる。
【図１】本発明に係るチタン酸ナトリウムウィスカおよ
びその製造方法の構成を示すブロック図である。
びその製造方法の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した製造方法で製造されたチタン酸ナ
トリウムウィスカの状態を顕微鏡写真により表した図で
ある。
トリウムウィスカの状態を顕微鏡写真により表した図で
ある。
１ オートクレーブ、３ 耐圧円筒体、５ 密閉蓋、７
回転軸、９ 攪拌翼。
回転軸、９ 攪拌翼。
Claims (4)
- 【請求項１】 チタン酸ナトリウム（Ｎａ2 Ｏ・ｎＴｉ
Ｏ2 、ただしｎ＝１，３，４，５，６，９）よりなるウ
ィスカであって、そのウィスカ長が１５０μｍ以上であ
ることを特徴とするチタン酸ナトリウムウィスカ。 - 【請求項２】 前記チタン酸ナトリウムウィスカを強化
材として用ていることを特徴とする請求項１記載のチタ
ン酸ナトリウムウィスカ。 - 【請求項３】 密閉容器内にＮａＯＨ水溶液またはＮａ
2 ＣＯ3 水溶液と、ＴｉＯ2 またはＴｉＯ（ＯＨ）2 と
を容積率４０％以上に充填し、この混合物を２５０℃〜
３５０℃のいずれかの温度の高温高圧下にて攪拌しなが
ら所要時間保ち、水熱合成することを特徴とするチタン
酸ナトリウムウィスカの製造方法。 - 【請求項４】 前記密閉容器内は、２５０℃〜３５０℃
の範囲内のいずれかの温度に保持されることを特徴とす
る請求項３記載のチタン酸ナトリウムウィスカの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3721396A JPH09208398A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | チタン酸ナトリウムウィスカおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3721396A JPH09208398A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | チタン酸ナトリウムウィスカおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208398A true JPH09208398A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12491321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3721396A Pending JPH09208398A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | チタン酸ナトリウムウィスカおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09208398A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014502414A (ja) * | 2010-12-09 | 2014-01-30 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ナトリウム−カルコゲン電池 |
| CN110964246A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-04-07 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种钛酸钠晶须改性的聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN113802183A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-17 | 南通奥新电子科技有限公司 | 一种钛酸钠镁片状晶须的制备装置 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP3721396A patent/JPH09208398A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014502414A (ja) * | 2010-12-09 | 2014-01-30 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ナトリウム−カルコゲン電池 |
| CN110964246A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-04-07 | 鞍钢集团矿业有限公司 | 一种钛酸钠晶须改性的聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN113802183A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-17 | 南通奥新电子科技有限公司 | 一种钛酸钠镁片状晶须的制备装置 |
| CN113802183B (zh) * | 2021-09-22 | 2022-06-21 | 南通奥新电子科技有限公司 | 一种钛酸钠镁片状晶须的制备装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Serrano et al. | Synthesis of titanium-containing ZSM-48 | |
| JPH09208398A (ja) | チタン酸ナトリウムウィスカおよびその製造方法 | |
| CN100488621C (zh) | 一种低温合成可溶性二氧化钛纳米晶体的方法 | |
| JP5604735B2 (ja) | 立方体形状ナノ粒子およびその製造方法 | |
| JPS62162624A (ja) | 単斜ジルコニア超微結晶の繊維束状配向凝集粒子および製造方法 | |
| Xu et al. | Asymmetric twinning crystals of zinc oxide formed in a hydrothermal process | |
| JPH02504024A (ja) | 遷移金属窒化物ホイスカーの製造方法 | |
| Rajić et al. | Synthesis and characterization of the CoSAPO-14 and CoSAPO-34 | |
| CN110143601A (zh) | 硼酸镁纳米线的制备方法及其在环氧树脂中的应用 | |
| CN210906148U (zh) | 一种化学实验用合成反应釜 | |
| KR100708882B1 (ko) | 흄드 실리카를 이용한 나노 실리카 결정 분말의 제조방법 | |
| JPH04144997A (ja) | チタン酸アルカリ球状凝集ウイスカ及びその製造方法 | |
| JP5267940B2 (ja) | 板状チタン酸カリウムリチウムの製造方法 | |
| CA1046240A (en) | Method of making fibrous alkali titanate | |
| JP2001294424A (ja) | チタン酸ナトリウムの製造方法 | |
| CN219596605U (zh) | 一种超声波反应釜 | |
| Yamaguchi et al. | Formation and Transformation of δ‐Ta2O5 Solid Solution in the System Ta2O5‐Al2O3 | |
| JP2001106526A (ja) | 板状８チタン酸カリウム及びその製造方法 | |
| KR101546603B1 (ko) | 산화지르코늄 분말 제조방법 | |
| JPH07330498A (ja) | チタン酸アルミン酸カリウムウィスカー及びその製造方法 | |
| JPH0459769A (ja) | エポキサイドの製造方法 | |
| JPS63206316A (ja) | チタンジルコニウム酸鉛微粒子の製造方法 | |
| JP3219858B2 (ja) | チタン酸カリウムウィスカーおよびそれを含む複合材料 | |
| JP2000063110A (ja) | リン酸チタンの製造方法 | |
| KR950013068B1 (ko) | 티타늄(Ti) 스폰지를 이용한 질화티타늄 분말의 제조방법 |