[发明专利]钛酸钾的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛酸钾的制造方法。

背景技术

钛酸钾作为构成汽车、铁路车辆、飞机和工业机械等包含的制动装置中的摩擦滑动部件(如制动衬片(brake lining)、盘式垫板(disc pad)、离合器衬片(clutch facing))用摩擦材料是有用的。钛酸钾由通式K₂O·nTiO₂(其中n为1至12的整数)表示。特别地，由K₂O·6TiO₂(n＝6)表示的六钛酸钾具有隧道晶体结构，且已知含有纤维状六钛酸钾(纤维状六钛酸钾颗粒)的摩擦材料显示优异的耐热性等。

然而，纤维状钛酸钾体积大，且成形性差。此外，由于流动性低而难以将纤维状钛酸钾均一分散在摩擦材料中(即，纤维状钛酸钾难以操作)。

专利文献1(JP-A-4-280815)公开了一种通过以下步骤来制造颗粒状钛酸钾(而不是纤维状钛酸钾)的方法，将四氯化钛水溶液注入二元或三元羧酸(如草酸)的水溶液(加热至50℃以上)，过滤所得含水二氧化钛-有机酸缩合物，接着水洗以获得水性悬液，将氢氧化钾添加至水性悬液，并使混合物达到50℃以上的温度和8以上的pH，接着过滤、水洗并干燥。

通常期望用于摩擦材料的钛酸钾粉末具有5至10m²/g的比表面积。然而，由于专利文献1所公开的钛酸钾粉末的比表面积大到100m²/g以上，因此难以充分改进摩擦性能。

已研究了将钛化合物和钾化合物混合并煅烧混合物以制造棒状或柱状钛酸钾(而不是纤维状钛酸钾)的方法。然而，根据该方法，难以抑制钛酸钾晶体沿纵向(长径方向)生长，并且在产物中包含相当多的纤维状钛酸钾。此外，由于煅烧后必须进行组分调整处理(如pH调整或酸洗)，不可能简便地制造所期望的钛酸钾。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-4-280815

发明内容

发明要解决的问题

鉴于上述情况，本发明的目的为提供能够简便且廉价地制造既显示高的热稳定性又具有明显低的纤维状钛酸钾含量的钛酸钾的方法。

用于解决问题的方案

为解决上述技术问题本发明的发明人进行了深入的研究。结果，发明人发现，通过以下可解决上述技术问题：以从1000℃至最高煅烧温度的升温速度控制为15℃/min以下的方式将原料混合物加热至超过1000℃的最高煅烧温度来煅烧原料混合物从而获得煅烧物(calcine)，并以从最高煅烧温度至500℃的降温速度控制为100℃/min以上的方式冷却煅烧物，接着粉碎处理，其中原料混合物包括钛化合物和钾化合物，钛原子换算的钛化合物的摩尔数与钾原子换算的钾化合物的摩尔数的摩尔比(钛原子换算的钛化合物的摩尔数/钾原子换算的钾化合物的摩尔数)为2.7至3.3。该发现已导致本发明的完成。

具体地，本发明一方面提供下述钛酸钾的制造方法。

(1)一种钛酸钾的制造方法，其包括以从1000℃至最高煅烧温度的升温速度控制为15℃/min以下的方式将原料混合物加热升温至超过1000℃的最高煅烧温度来煅烧所述原料混合物从而获得煅烧物，并以从最高煅烧温度至500℃的降温速度控制为100℃/min以上的方式冷却所述煅烧物，接着粉碎处理，所述原料混合物包括钛化合物和钾化合物，钛原子换算的钛化合物的摩尔数与钾原子换算的钾化合物的摩尔数的摩尔比(钛原子换算的钛化合物的摩尔数/钾原子换算的钾化合物的摩尔数)为2.7至3.3。

(2)根据(1)所述的钛酸钾的制造方法，其中所述粉碎处理使用振动棒磨机(vibrating rod mill)进行。

发明的效果

由此本发明的一个方面提供能够简便且廉价地制造既显示高的热稳定性又具有明显低的纤维状钛酸钾含量的钛酸钾的方法。

具体实施方式