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鈦酸鉀晶須的性能特點

鈦酸鉀晶須的性能特點

  • 分類:原料之窗
  • 作者:用于摩擦密封材料的新原料集錦
  • 來源:譚康
  • 發布時間:2012-09-24
  • 訪問量:0

鈦酸鉀晶須的性能特點

【概要描述】晶須不同于普通的人工纖維,更不同于礦物纖維及天然有機纖維,但有一點是相同的,即都能對復合材料起到增強作用。然而由于它的獨特結構和性能,對復合材料的增強作用十分奇特,具有顯微增強與填充能力,為復合材料的改性、新產品開發及新材料應用開辟了廣闊的空間。復合材料的發展水平是一個國家科技實力的重要標志之一,復合材料在經歷了數十年的宏觀增強模式之后,正在朝著微觀增強的方向發展,開發應用晶須增強材料成為各國科技

  • 分類:原料之窗
  • 作者:用于摩擦密封材料的新原料集錦
  • 來源:譚康
  • 發布時間:2012-09-24
  • 訪問量:0
詳情

鈦酸鉀晶須

  晶須(whisker)是具有一定長度和截面積的單晶纖維材料,它的出現反映了人工纖維研究的最新成果。

  晶須不同于普通的人工纖維,更不同于礦物纖維及天然有機纖維,但有一點是相同的,即都能對復合材料起到增強作用。然而由于它的獨特結構和性能,對復合材料的增強作用十分奇特,具有顯微增強與填充能力,為復合材料的改性、新產品開發及新材料應用開辟了廣闊的空間。復合材料的發展水平是一個國家科技實力的重要標志之一,復合材料在經歷了數十年的宏觀增強模式之后,正在朝著微觀增強的方向發展,開發應用晶須增強材料成為各國科技人員采用的最重要手段,從80年代晶須材料進入工業應用階段的研究以來已呈現蓬勃發展的趨勢。

  我國也十分重視晶須材料的研究與開發,某些晶須的研究被列入“九五”國家攻關項目,無論在有機、無機晶須領域都取得了相當好的進展。特別在實際應用前景好成果轉化率高的項目上成就尤其喜人,鈦酸鉀晶須就是其中的佼佼者。

  鈦酸鉀晶須是指一類化學式為(K2O · 4TiO2)晶須具有很好的化學活性,六鈦酸鉀(K2O · 6TiO2)晶須具有優良的力學性能、物理性能,穩定的活性性質,優異的耐腐蝕性、耐熱性、耐磨性、潤滑性及電氣絕緣性;紅外反射率高、高溫下導熱系數低、硬度低;成本較低,價格僅為SiC的1/10~1/20。應用鈦酸鉀晶須作高分子材料的增強劑,易與基體復合,不增加熔體粘度,成型性好,對成型設備和模具的損傷小,制品的表面光潔、精度高。由于鈦酸鉀晶須特別是六鈦酸鉀晶須具有以上杰出性能及性價比,正好符全摩擦材料對新型高性能原料的要求,已在該領域的應用中顯示出旺盛的生命力。日本久保四鐵工公司以鈦酸鉀晶須替代石棉制造的汽車摩擦片,摩擦性能在溫度高達350℃未出現衰退現象,摩擦力比石棉制品提高了50%,磨耗減少了30%。

  目前在產品向最新一代的陶瓷摩擦材料過度的時候,鈦酸鉀晶須已灰為必不可少的關鍵性原料。我國的鈦酸鉀晶須研發已取得重大突破,進入工業化生產與應用階段,上海晶須重合材料制造有限公司率先建成了設計能力500噸/年的生產線,其主導產品六鈦酸鉀晶須已開始在摩擦材料企業進行前期評價與應用。

  鈦酸鉀晶須的制造有燒成法、熔融法、水熱法、溶劑法、溶體法等工藝方法,日本是最先實現鈦酸鉀晶須工業化生產的國家。由于我國對晶須材料研發工作非常重視,近幾年已在鈦酸鉀晶須方面取得重大突破,創造了具有自主知識產權的技術,填補了國內空白,制造成本及售價也比國外產品低許多。上海晶須復合材料制造有限公司的六鈦酸鉀晶須理化性能如表2—15:

表2—15 六鈦酸鉀晶須理化性能參數

指標名稱
性能指標
化學式
K2O · 6TiO2 或K2Ti6O13
外觀(顯微鏡下觀測)
針狀晶體
真比重
3.20±0.05
堆比重
0.4~0.7
含水率
≤0.3%
純度
≥95%
PH值(分散于水中)
7~8
主要雜質
不含Si、Fe
莫氏硬度
4
熔點
1350℃~1370℃
軟化點溫度
1200℃
拉伸強度
≥7GPa
拉伸彈性模量
≥280GPa
熱膨脹系數
6.8×10-6/K
導熱系數
0.054W/m ·k (25℃)
0.017W/m ·k (800℃)
經口毒性(LD30),mg/kg
500

 

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