[發明專利]一種鈦酸鉀鎂及其制備方法以及摩擦材料

有效

• 申請號: 201810107456.6
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108178184B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 姚文俊
• 申請（專利權）人: 姚文俊
• 主分類號: C01G23/00
• 分類號: C01G23/00;C04B22/08;C04B26/12
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 梁永昌

本發明公開了一種鈦酸鉀鎂，具有分子式K_0.8Mg_0.4Ti_1.6O₄表示的組成，鈦酸鉀鎂在XRD圖譜的2θ角度位置為11.2±0.3°和29.2±0.3°處具有特征衍射峰，2θ角度為29.2±0.3°的衍射峰的峰強大于2θ角度為11.2±0.3°的衍射峰的峰強。該鈦酸鉀鎂具有取向生長的特點，具有豐富的頁巖層狀結構，不同于現有的鈦酸鉀鎂，是一種新型的鈦酸鉀鎂結構；且該鈦酸鉀鎂加入到剎車片中，作為摩擦控制劑體，該剎車片顯示出超低的磨損率，其對剎車盤的磨損率也極低，能有效的保護對偶盤，且該剎車片的摩擦系數在不同工況下體現出優異的穩定性，特別的高溫狀態下的衰退率小于10％。

技術領域

本發明涉及摩擦材料的技術領域，特別涉及一種鈦酸鉀鎂及其制備方法以及摩擦材料。

背景技術

2016年全球電動汽車市場繼續高歌猛進，增長率連續3年超過50％。繼2015年增長超過70％后，2016年增長率可望繼續過50％(前三季度增幅達53％)，全年銷量可能接近80萬輛。預計到2020年將達到200萬輛。隨著各種混合動力汽車，純電動汽車的興起，相應的，對汽車剎車片也提出了新的要求。

用于新能源汽車剎車片和剎車盤要求具有全生命周期，換句話說，期望剎車片與汽車具有同等壽命。同時，期望剎車片既要輕又要薄且不能傷盤，對剎車盤的磨損越低越好。尤其，現有的剎車片在高溫狀態下其摩擦系數容易出現熱衰退，容易造成剎車失靈的情況，因此要求剎車片能在不同工況，尤其是在高溫狀態下，剎車片的摩擦系數能表現出優異的穩定性。

目前，作為摩擦控制劑鈦酸鉀鎂的合成方法主要有熔鹽法和固相法。如CN1444544A，專利CN 101254945A分別采用KCl以及光鹵石作為助溶劑。助溶劑的加入可以降低反應溫度，提升產品均一性，然而，后續的水洗或者酸洗會帶來嚴重的環境污染，且生產步驟增加，效率減低。熔鹽的加入，必然帶來收率以及原料成本的增加。與熔鹽法不同，固相法制可以克服上述問題。例如專利CN1978715A采用固相法合成鈦酸鉀鎂，該專利以單質鎂作為鎂源。金屬鎂活性高，容易發生爆炸，在實際生產過程中存在極大的危險隱患。專利CN201610825274.3以及專利CN201610825274.3進行了固相法的改良，都加入了水，分別最為溶劑和成型粘結劑。我們知道水的比熱大，在燒結過程中水的脫除需要消耗大量能耗，此外，一些可溶性鹽的析出會導致局部配比的失衡，不利于產品品質的穩定性和均一性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈦酸鉀鎂及其制備方法以及摩擦材料，解決上述現有技術問題中的一個或者多個。

本發明提供一種鈦酸鉀鎂，具有分子式K_0.8Mg_0.4Ti_1.6O₄表示的組成，鈦酸鉀鎂在XRD圖譜的2θ角度位置為11.2±0.3°和29.2±0.3°處具有特征衍射峰，2θ角度為29.2±0.3°的衍射峰的峰強大于2θ角度為11.2±0.3°的衍射峰的峰強。

其中，XRD分析在日本理學DMAX-RB型X射線衍射儀上進行，Cu靶，電流30mA，電壓40kV；使用石墨單色器；測角儀的掃描速率為4°/min，掃描范圍2θ＝10°-60°，掃描方式為θ/2θ聯動掃描；掃描步徑為0.02°/步；光路發散狹縫為1°、防散射狹縫為10mm、可變狹縫為儀器自動調整、接收狹縫為0.3mm。

根據鈦酸鉀鎂的XRD標準卡片，其中卡片號為PDF#035-0046，2θ為11.306°的特征峰對應的是鈦酸鉀鎂的(020)面，2θ為28.956°的特征峰對應的是鈦酸鉀鎂的(130)面。

在一些實施方式中，2θ角度為11.2±0.3°的衍射峰的峰強與2θ角度29.2±0.3°的衍射峰的峰強的比值為0.1-0.9。