鈦酸鉀晶須

　　晶須(whisker)是具有一定長(zhǎng)度和截面積的單晶纖維材料，它的出現(xiàn)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(jī)纖維，但有一點(diǎn)是相同的，即都能對(duì)復(fù)合材料起到增強(qiáng)作用。然而由于它的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和性能，對(duì)復(fù)合材料的增強(qiáng)作用十分奇特，具有顯微增強(qiáng)與填充能力，為復(fù)合材料的改性、新產(chǎn)品開發(fā)及新材料應(yīng)用開辟了廣闊的空間。復(fù)合材料的發(fā)展水平是一個(gè)國(guó)家科技實(shí)力的重要標(biāo)志之一，復(fù)合材料在經(jīng)歷了數(shù)十年的宏觀增強(qiáng)模式之后，正在朝著微觀增強(qiáng)的方向發(fā)展，開發(fā)應(yīng)用晶須增強(qiáng)材料成為各國(guó)科技人員采用的最重要手段，從80年代晶須材料進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段的研究以來(lái)已呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。

　　我國(guó)也十分重視晶須材料的研究與開發(fā)，某些晶須的研究被列入“九五”國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目，無(wú)論在有機(jī)、無(wú)機(jī)晶須領(lǐng)域都取得了相當(dāng)好的進(jìn)展。特別在實(shí)際應(yīng)用前景好成果轉(zhuǎn)化率高的項(xiàng)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(xué)式為(K2O · 4TiO2)晶須具有很好的化學(xué)活性，六鈦酸鉀(K2O · 6TiO2)晶須具有優(yōu)良的力學(xué)性能、物理性能，穩(wěn)定的活性性質(zhì)，優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱性、耐磨性、潤(rùn)滑性及電氣絕緣性;紅外反射率高、高溫下導(dǎo)熱系數(shù)低、硬度低;成本較低，價(jià)格僅為SiC的1/10~1/20。應(yīng)用鈦酸鉀晶須作高分子材料的增強(qiáng)劑，易與基體復(fù)合，不增加熔體粘度，成型性好，對(duì)成型設(shè)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(jià)比，正好符全摩擦材料對(duì)新型高性能原料的要求，已在該領(lǐng)域的應(yīng)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(dá)350℃未出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，摩擦力比石棉制品提高了50%，磨耗減少了30%。

　　目前在產(chǎn)品向最新一代的陶瓷摩擦材料過(guò)度的時(shí)候，鈦酸鉀晶須已灰為必不可少的關(guān)鍵性原料。我國(guó)的鈦酸鉀晶須研發(fā)已取得重大突破，進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用階段，上海晶須重合材料制造有限公司率先建成了設(shè)計(jì)能力500噸/年的生產(chǎn)線，其主導(dǎo)產(chǎn)品六鈦酸鉀晶須已開始在摩擦材料企業(yè)進(jìn)行前期評(píng)價(jià)與應(yīng)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(shí)現(xiàn)鈦酸鉀晶須工業(yè)化生產(chǎn)的國(guó)家。由于我國(guó)對(duì)晶須材料研發(fā)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(chuàng)造了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，制造成本及售價(jià)也比國(guó)外產(chǎn)品低許多。上海晶須復(fù)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(shù)