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(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(fā)及新材料應用開辟了廣闊的空間。復合材料的發(fā)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(jīng)歷了數(shù)十年的宏觀增強模式之后，正在朝著微觀增強的方向發(fā)展，開發(fā)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(yè)應用階段的研究以來已呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢。

　　我國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(yōu)良的力學性能、物理性能，穩(wěn)定的活性性質，優(yōu)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(shù)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(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(fā)已取得重大突破，進入工業(yè)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(yè)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(xiàn)鈦酸鉀晶須工業(yè)化生產的國家。由于我國對晶須材料研發(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(shù)