[发明专利]一种片状钛酸镁钾及其制备方法

说明书

本发明公开一种片状钛酸镁钾及其制备方法，具体制备过程如下：取二氧化钛、碳酸钾、氢氧化镁于V型混料机中混合反应；将混合料放入烧结炉中烧结反应；待烧结物冷却后，置于醋酸溶液中浸泡搅拌分散；将所得混合物过滤后，所得固体置于水中搅拌洗涤；将所得混合物过滤后，所得固体在干燥机中烘干、碾磨得到片状钛酸镁钾。本发明方法制备的钛酸镁钾纯度更高，且制备过程中通过控制原料比例和工艺，让原材料充当助熔剂，使所有原料都参与反应，成品的纯度高，节省生产成本。

技术领域

本发明属于钛酸镁钾材料技术领域，具体涉及一种片状钛酸镁钾及其制备方法。

背景技术

钛酸镁钾是一种新型高性能无机材料，引起特殊的结构赋予其独特的物理化学特性，可作为摩擦材料、增强材料、离子交换材料、催化载体和绝热保温材料等使用，具有广阔的应用前景。作为新一代摩擦材料，钛酸镁钾在刹车片中的使用，不仅可以大大提高刹车性能，而且可以降低刹车噪音、大幅度改善踩刹车时的脚感、大大提高刹车片的使用寿命等。含有钛酸镁钾的陶瓷刹车片在国外已经广泛使用，在中国国内目前也处于一个推广上升阶段，但是过高的生产成本长期制约着钛酸镁钾在中国国内市场的大规模推广应用。

现有的钛酸镁钾制备方法一般为助熔剂法，即在原料中加入助熔剂帮助晶体生长，助熔剂一般在特定环境下为液态，而晶体最好的生长环境即为液相环境，但助熔剂法中的助熔剂不参与反应，最后仍要除去，工艺复杂，且可能有助熔剂残留，工业生产成本高。

CN201510348036.3公开一种空心结构钛酸镁钾晶须材料及其制备方法。其技术方案是：将含钛原料、含镁原料和结合剂混匀，成型，热处理后研磨，得到粒度为0.088～1mm的A物料和粒度小于0.088mm的B物料；再将含钾原料、含钛原料和结合剂混匀，成型，热处理后研磨，得到粒度小于0.088mm的C物料；然后将A物料、B物料、C物料和含钾原料混匀，热处理后粉磨，得到粉磨料；最后向所述粉磨料中外加C物料、含钾原料和水，搅拌，压制成坯体，将坯体干燥，热处理后水洗、过滤，干燥，制得空心结构钛酸镁钾晶须材料。该技术方案并未对助熔剂或结合剂残留问题提出相应的处理方式。

CN201110161396.4公开了一种直接利用氧化镁制备钛酸钾镁的方法，属于无机材料制备技术领域。该方法的主要特点在于：直接以氧化镁、含钛化合物和碳酸钾为原料，混合均匀后，将混合物在900～1300℃下高温煅烧30分钟～24小时，一步合成制备钛酸钾镁(K₂MgTi₄O₁₀，即：K₂O·MgO·4TiO₂)，煅烧后得到的钛酸钾镁经粉碎即可得到成品。该方法存在如下问题：该技术方案的原料反应不够完全，直接烧结后磨粉得到的成品残留部分原料；模具因碱腐蚀而锈蚀严重，污染原料；且获得的片晶钛酸钾镁形状不够规则，均匀性差，具有一定的局限性。

CN 201610825274.3公开了一种由片状原料合成钛酸钾镁片晶的合成方法，将含钛原料、含钾原料和含镁原料在水溶液中进行湿法混料；同时加入水溶性乳化剂，混合均匀；进入滚筒刮板干燥机，得到混合均匀的片状原料；片状原料在高温炉中，以1～2℃/分钟的升温速率，升温至900～1100℃，停留3～6小时，自然冷却；在冲击磨中破碎分级，即得到成品。该方案制备的成品中残留部分水溶性乳化剂，具有一定的局限性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在公开一种片状钛酸镁钾及其制备方法，用该方法制备的钛酸镁钾纯度更高，且制备过程中通过控制原料比例和工艺，让原材料充当助熔剂，使所有原料都参与反应，节省生产成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种片状钛酸镁钾的制备方法，具体步骤如下：

步骤一：取二氧化钛、碳酸钾、氢氧化镁于V型混料机中混合反应；

步骤二：将步骤一所得混合料放入烧结炉中烧结反应；