[发明专利]一种硅灰石表面涂覆钛酸钾的方法

说明书

本申请公开了一种硅灰石表面涂覆钛酸钾的方法，依次包括如下步骤：S1将硅灰石与去离子水按重量比1:5～15加入到搅拌罐中，加入酸调节pH值至3～8之间，经过压滤、水洗、干燥、分级后得到中间过渡体；S2将含钛原料、含钾原料以及所述中间过渡体按重量比0.5～5:1：1～10的比例称量混合，经球磨机粉碎混合，将混合后的物料转入600～1200℃的高温炉中，煅烧4～8小时，然后以150～200℃/h的降温速率降至室温，经过分级后成为产品，即表面涂覆钛酸钾的硅灰石。本发明在硅灰石表面生长出钛酸钾，形成表面涂覆钛酸钾的硅灰石，可以获得与钛酸钾相近的性能，而制造成本较低。

技术领域

本发明涉及新型结构的钛酸钾技术领域，特别涉及一种硅灰石表面涂覆钛酸钾的方法。

背景技术

钛酸钾是指化学式为K2O·nTiO2(n＝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＝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。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。

硅灰石是一种三斜晶系，细板状晶体，集合体呈放射状或纤维状。颜色呈白色，有时带浅灰、浅红色调。玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。硬度4.5～5.5,密度2.75～3.10g/cm3。硅灰石是一种无机针状矿物，其特点无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好，有玻璃和珍珠光泽，低吸水率和吸油值，力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用。硅灰石产品，纤维长而易分离，含铁量低，白度高。该产品主要用作高聚物基复合材料的增强填料。如塑料、橡胶、陶瓷、涂料、建材等行业。

由于钛酸钾的原料价格较高，钛酸钾成品的价格也因此较高，很多汽车刹车片厂家无法大量使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅灰石表面涂覆钛酸钾的方法。

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硅灰石表面涂覆钛酸钾的方法，依次包括如下步骤：

S1将硅灰石与去离子水按重量比1:5～15加入到搅拌罐中，加入酸调节pH值至3～8之间，经过压滤、水洗、干燥、分级后得到中间过渡体；

S2将含钛原料、含钾原料以及所述中间过渡体按重量比0.5～5:1：1～10的比例称量混合，经球磨机粉碎混合，将混合后的物料转入600～1200℃的高温炉中，煅烧4～8小时，然后以150～200℃/h的降温速率降至室温，经过分级后成为产品，即表面涂覆钛酸钾的硅灰石。

优选的，在上述硅灰石表面涂覆钛酸钾的方法中，所述硅灰石平均粒径为1～30μm，长径比为1～30。

优选的，在上述硅灰石表面涂覆钛酸钾的方法中，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，在上述硅灰石表面涂覆钛酸钾的方法中，所述含钾原料为氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硝酸钾、硫酸钾或氯化钾中的一种或几种。

优选的，在上述硅灰石表面涂覆钛酸钾的方法中，硅灰石表面涂覆的钛酸钾为二钛酸钾、四钛酸、六钛酸钾或八钛酸钾中的一种或几种。