專利名稱：：非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物和摩擦材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物，涉及化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性優(yōu)異的非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物以及混合了該組合物的摩擦材料。
背景技術(shù)：
：通式M2O·IiTiO2(式中，M是堿金屬元素中的1種或2種以上)所表示的堿金屬鈦酸鹽通常作為纖維狀化合物獲得，例如有M為K且η=2的二鈦酸鉀、M為Na且η=3的三鈦酸鈉、M為K且η=4的四鈦酸鉀。然而，由于這些堿金屬鈦酸鹽的堿成分多、結(jié)晶結(jié)構(gòu)為層狀，因此化學(xué)上不穩(wěn)定，會(huì)出現(xiàn)摩擦材料成型時(shí)存在于層間的堿金屬離子溶出，使構(gòu)成摩擦材料基材的樹(shù)脂劣化的問(wèn)題。另一方面，當(dāng)TiO2增加時(shí)，堿金屬鈦酸鹽的結(jié)晶結(jié)構(gòu)變成隧道狀且化學(xué)穩(wěn)定性升高。作為該堿金屬鈦酸鹽，例如有M為K且η=6的六鈦酸鉀、M為Na且η=6的六鈦酸鈉、M為K且η=8的八鈦酸鉀，其具有化學(xué)穩(wěn)定性而且耐熱性和絕熱性也優(yōu)異，因而廣泛用作摩擦材料的基材。六鈦酸鉀通過(guò)作為代表性制造方法的熔融法制造，首先，將熔融的原料冷卻固化以制作二鈦酸鉀的纖維塊，然后通過(guò)水合反應(yīng)使纖維塊膨潤(rùn)分離。接著，對(duì)分離的纖維進(jìn)行酸處理，使鉀浸出直到組成變?yōu)榱佀徕?，然后進(jìn)行固液分離、進(jìn)行熱處理，轉(zhuǎn)化為隧道結(jié)構(gòu)的六鈦酸鉀(日本專利第2946107號(hào))。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的課題根據(jù)前述熔融法制造的六鈦酸鉀需要從二鈦酸鉀向六鈦酸鉀轉(zhuǎn)化的工序，制造工序復(fù)雜。此外，由于有鉀的浸出，因而理論收率低。而且，通過(guò)該熔融法得到的形狀是板狀纖維，難以根據(jù)所需性能制作板狀以外的不同形狀。本發(fā)明的目的是提供非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物，其不需要迄今為止的制造法所需的組成轉(zhuǎn)化或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化工序、化學(xué)上穩(wěn)定、耐吸濕性優(yōu)異、且熱穩(wěn)定，適合作為摩擦材料的基材材料。發(fā)明者們進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的非晶性14鈦酸鉀與結(jié)晶結(jié)構(gòu)的鈦酸鉀同樣，化學(xué)穩(wěn)定性差、耐吸濕性不充分，但是通過(guò)合并預(yù)定量的SiO2，化學(xué)上穩(wěn)定，可以具備耐吸濕性。解決課題的手段本發(fā)明中涉及的第1非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物具有如下組成通式M2O·IITiO2(式中，M是堿金屬元素中的1種或2種以上，η是14的數(shù))所表示的堿金屬鈦酸鹽6090重量％，SiO21040重量％，且M20/Si02<2.5。本發(fā)明中涉及的第2非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物具有如下組成通式M2O·IiTiO2(式中，M是堿金屬元素中的1種或2種以上，η是14的數(shù))所表示的堿金屬鈦酸鹽60重量％以上至低于90重量％，SiO210重量％以上至低于40重量％，以及選自B、Mg、Al、P、Ca和Zn中的至少1種元素的氧化物大于0重量％至10重量％以下，且M2O/SiO2^2.5。本發(fā)明中涉及的第3非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物具有如下組成通式M2O·IiTiO2(式中，M是堿金屬元素中的1種或2種以上，η是14的數(shù))所表示的堿金屬鈦酸鹽60重量％以上至低于90重量％，SiO210重量％以上至低于40重量％，以及選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb和Ba中的至少1種元素的氧化物大于0重量％至10重量％以下，且M20/Si02彡2.5。本發(fā)明中涉及的第4非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物具有如下組成通式M2O·IiTiO2(式中，M是堿金屬元素的1種或2種以上，η是14的數(shù))所表示的堿金屬鈦酸鹽60重量％以上至低于90重量％，SiO210重量％以上至低于40重量％，選自B、Mg、Al、P、Ca和Zn中的至少1種元素的氧化物大于0重量％至10重量％以下，以及選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb和Ba中的至少1種元素的氧化物大于0重量％至10重量％以下,且M20/Si02彡2.5。附圖簡(jiǎn)述圖1是制備例1中獲得的扁平狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物粉末的、由掃描電子顯微鏡獲得的顯微鏡照片。圖2是制備例1中獲得的扁平狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物粉末的、由掃描電子顯微鏡獲得的顯微鏡照片。圖3是制備例2中獲得的纖維狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物纖維的、由掃描電子顯微鏡獲得的顯微鏡照片。圖4是制備例3中獲得的球狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物粉末的、由掃描電子顯微鏡獲得的顯微鏡照片。具體實(shí)施例方式如上所述，本發(fā)明中涉及的非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物包含60重量％以上通式M2OTiTiO2(式中，M是堿金屬元素中的1種或2種以上，η是14的數(shù))所表示的堿金屬鈦酸鹽，10重量％以上的SiO2,且M20/Si02^2.5，根據(jù)需要，可以包含選自B、Mg、Al、P、Ca和Zn中的至少1種元素的氧化物，和/或選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb禾口Ba中的至少1種元素的氧化物。本發(fā)明中涉及的非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物適合用作摩擦材料的基材，通過(guò)混合350重量％作為基材，可以賦予優(yōu)異的摩擦特性。[堿金屬鈦酸鹽]堿金屬元素是元素周期表的第1族元素，具體為L(zhǎng)i、Na、K、Cs或Rb。堿金屬鈦酸鹽的非晶性是通過(guò)將起始原料混合物加熱熔融，然后對(duì)該熔融物進(jìn)行淬火處理而獲得的。淬火處理通常通過(guò)雙輥法進(jìn)行，使相向的一對(duì)金屬輥高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使熔融物在雙輥間隙流下，使熔融物邊與金屬輥接觸而淬火邊通過(guò)輥間隙，作為薄片狀的凝固物排至下方。由于該淬火效果而成為非晶性的。對(duì)于由此得到的非晶性堿金屬鈦酸鹽，即使是在式M2O·nTi02中η的數(shù)為4以下的鈦酸鹽的情況下，通過(guò)合并SiO2也可以確保優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和耐吸濕性，因此在摩擦材料成型時(shí)，可以防止堿金屬離子的溶出，不會(huì)對(duì)摩擦材料的基材構(gòu)成樹(shù)脂產(chǎn)生不良影響。需要說(shuō)明的是，對(duì)于非晶性堿金屬鈦酸鹽，在式M2OTiTiO2中η的數(shù)為大于4的鈦酸鹽的情況下，即使不包含SiO2也是穩(wěn)定的，但也可以含有SiO2或B、Mg、Al、P、Ca、Zn、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Ba等的氧化物。此外，由于不需要如結(jié)晶六鈦酸鉀那樣，通過(guò)熱處理、脫堿金屬處理、燒成等向隧道結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的工序以獲得化學(xué)穩(wěn)定性，因此可以簡(jiǎn)化制造工序，此外，也可以避免由脫堿金屬處理引起的產(chǎn)率降低。此外，已知對(duì)于堿金屬鈦酸鹽的非晶性結(jié)構(gòu)，當(dāng)適用于摩擦材料時(shí)，根據(jù)摩擦條件(溫度、速度、壓力等)發(fā)生軟化、熔融反應(yīng)，向摩擦界面供給適量的堿成分和鈦成分，由此在各種條件下產(chǎn)生耐摩耗性顯著提高的效果。為了獲得這些效果，優(yōu)選使非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物中所含的堿金屬鈦酸鹽為60重量％以上。[SiO2]SiO2通過(guò)使非晶性堿金屬鈦酸鹽的非晶性結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)固、抑制常態(tài)時(shí)堿金屬的溶出，使化學(xué)穩(wěn)定性提高、耐吸濕性提高。因此，使非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物中含有10重量％以上的SiO2,同時(shí)將堿金屬鈦酸鹽的M2O與SiO2之比，即M20/Si02規(guī)定為2.5以下。這樣，非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物中所含的SiO2的含量為10重量％以上，因此堿金屬鈦酸鹽為90重量％以下。需要說(shuō)明的是，由于堿金屬鈦酸鹽為60重量％以上，因此SiO2*40重量％以下。[B、Mg、Al、P、Ca和Zn的氧化物]B、Mg、Al、P、Ca和Zn的氧化物具有提高化學(xué)耐久性·穩(wěn)定性的作用，還具有提高熱穩(wěn)定性的功能。因此，希望包含選自B、Mg、Al、P、Ca和Zn中的至少1種元素的氧化物。然而，含量過(guò)多時(shí)，堿金屬鈦酸鹽與SiO2的混合平衡破壞，因此上限設(shè)為10重量％。需要說(shuō)明的是，在包含選自B、Mg、Al、P、Ca和Zn中的至少1種元素的氧化物的情況下，堿金屬鈦酸鹽低于90重量％、SiO2低于40重量％。[V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb和Ba的氧化物]當(dāng)將V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb和Ba的氧化物用作摩擦材料時(shí)，摩擦系數(shù)顯著提高。因此，希望包含選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb和Ba中的至少1種的氧化物。然而，含量過(guò)多時(shí)，堿金屬鈦酸鹽與SiO2的混合平衡破壞，因此上限設(shè)為10重量％。在包含選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb和Ba中的至少1種元素的氧化物的情況下，堿金屬鈦酸鹽低于90重量％，SiO2低于40重量％。需要說(shuō)明的是，在除了前述的選自B、Mg、Al、P、Ca和Zn中的至少1種元素的氧化物之外，還包含這些元素的氧化物的情況下也同樣。[摩擦材料]本發(fā)明的非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物適合用作摩擦材料的基材，所述摩擦材料具體為構(gòu)成汽車、鐵道車輛、航空器、工業(yè)機(jī)械類等的制動(dòng)裝置中的制動(dòng)襯片、制動(dòng)盤襯墊(diskpad)、離合器襯片等的滑動(dòng)面的摩擦材料。適合用作摩擦材料的基材的非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物的混合量?jī)?yōu)選350重量％。需要說(shuō)明的是，摩擦材料中可以復(fù)合混合非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物，以及根據(jù)需要的其它公知材料(例如聚酰胺纖維、芳族聚酰胺纖維、鋼纖維、銅纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、結(jié)晶鈦酸鹽化合物纖維等)。此外，基材可以根據(jù)需要、按照常規(guī)方式用硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理(偶聯(lián)處理)后使用，以提高分散性、與粘合劑樹(shù)脂的粘結(jié)性等。摩擦材料中可以根據(jù)需要適量混合公知的摩擦摩耗調(diào)節(jié)劑(例如天然合成橡膠粉末、檟如樹(shù)脂粉粒體、有機(jī)物粉末、石墨、二硫化鉬、無(wú)機(jī)粉末、金屬粉末、氧化物粉末等)，關(guān)于各種添加劑(例如防銹劑、潤(rùn)滑劑、研磨劑等)，也可以根據(jù)其用途使用方式等適量混I=IO本發(fā)明的摩擦材料可如下制備將基材分散在粘合劑樹(shù)脂中，添加根據(jù)需要混合的摩擦摩耗調(diào)節(jié)劑和添加劑，均勻混合后配制原料組合物，預(yù)成型后進(jìn)行模具成型，在加熱加壓下(施加壓力為約1040MPa，溫度為約150200°C)進(jìn)行粘結(jié)成型，從模具中取出后，根據(jù)需要在加熱爐內(nèi)實(shí)施熱處理(150200°C，保持約112小時(shí))，然后對(duì)該成型體進(jìn)行機(jī)械加工、研磨加工，制成具有預(yù)定形狀的摩擦材料。實(shí)施例[制備例1扁平狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物]稱量碳酸鉀(K2CO3)和二氧化鈦(TiO2)，使Ti02/K20的摩爾比為2，將二者的均勻混合物在800°C下進(jìn)行2小時(shí)加熱處理，獲得鈦酸鉀(Κ20·202)的粉末。向所得鈦酸鉀(K2O·2Ti02)中加入二氧化硅(SiO2)和氫氧化鎂(Mg(OH)2)JtK2O·2Ti02/Si02/Mg0的重量比為75/20/5，并將這些物質(zhì)的混合物加入鉬坩堝中，在1200°C下熔融1小時(shí)。使所得熔融物流入以圓周速度3.6m/s旋轉(zhuǎn)的金屬雙輥之間、淬火，然后用錘磨機(jī)將所得的淬火固化物粉碎，由此獲得粉末。用掃描電子顯微鏡觀察所得粉末，其顯微鏡照片如圖1和圖2所示。此外，用X射線衍射來(lái)檢查有無(wú)結(jié)晶相，通過(guò)熒光X射線分析進(jìn)行成分的定量，結(jié)果確認(rèn)該粉末為原料組成幾乎一致、平均直徑約300μm,平均厚度約80μm的扁平狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物。制備例1得到的待測(cè)組合物在表1中表示為No.2。作為與制備例1的Ti02/K20的摩爾比和混合物組成不同的實(shí)例，由Ti02/K20為1.9、K2O·1.9Ti02/Si02=82/18的混合物制作待測(cè)組合物，在表1中表示為No.1。作為與制備例1的Ti02/K20的摩爾比和混合物組成不同的實(shí)例，由Ti02/K20為2、K2O·2Ti02/Si02/Fe203=75/20/5的混合物制作待測(cè)組合物，在表1中表示為No.5。作為與制備例1的Ti02/K20的摩爾比和混合物組成不同的實(shí)例，由Ti02/K20為2、K2O·2Ti02/Si02/Mg0/Zr02=73/18/4/5的混合物制作待測(cè)組合物，在表1中表示為No.6。作為與制備例1的Ti02/K20的摩爾比和混合物組成不同的實(shí)例，由Ti02/K20為2、K2O·2Ti02=100的混合物(不包含SiO2)制作待測(cè)組合物，在表1中表示為No.11。作為與制備例1的Ti02/K20的摩爾比和混合物組成不同的實(shí)例，由Ti02/K20為1.7,K2O-L7Ti02/Si02/Al203=85/11/4的混合物制作待測(cè)組合物，在表1中表示為No.12。作為與制備例1的Ti02/K20的摩爾比和混合物組成不同的實(shí)例，由Ti02/K20為3、K2O·3Ti02/Si02/Mg0=83/8/9的混合物制作待測(cè)組合物，在表1中表示為No.13。[制備例2纖維狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物]改變碳酸鉀(K2CO3)和二氧化鈦(TiO2)的摩爾比，向以與制備例1同樣的方法得到的鈦酸鉀(K2O·1.7Ti02)中加入二氧化硅(SiO2)和氧化鋁(Al2O3)，使K2O·1.7Ti02/Si02/Al2O3的重量比為78/18/4，將這些物質(zhì)的混合物加入鉬坩堝中，在1150°C下熔融2小時(shí)。將所得熔融物轉(zhuǎn)移至底部具有噴嘴孔的加熱坩堝中，作為從噴嘴端部噴出的細(xì)流，向其吹壓縮空氣，由此獲得纖維。用掃描電子顯微鏡觀察所得纖維，其顯微鏡照片如圖3所示。此外，由X射線衍射檢查有無(wú)結(jié)晶相，通過(guò)熒光X射線分析進(jìn)行成分的定量，結(jié)果確認(rèn)該纖維是原料組成幾乎一致、平均纖維長(zhǎng)度約1500μm、平均纖維直徑約30μm、平均縱橫比(長(zhǎng)度/直徑)為50的纖維狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物。制備例2制備的待測(cè)組合物在表1中表示為No.3。[制備例3球狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物]改變碳酸鉀(K2CO3)和二氧化鈦(TiO2)的摩爾比，向以與制備例1同樣的方法得到的鈦酸鉀(K2O·2.8Ti02)中加入二氧化硅(SiO2)和碳酸鈣(CaCO3)，使K2O·2.8Ti02/Si02/Ca0的重量比為82/10/6，用熱噴射裝置(日本Eutectic株式會(huì)社制造，CASTONDYNDS8000)熱噴射這些物質(zhì)的混合物，在水中淬火，由此獲得粉末。用掃描電子顯微鏡觀察所得粉末，其顯微鏡照片如圖4所示。此外，由X射線衍射檢查有無(wú)結(jié)晶相，通過(guò)熒光X射線分析進(jìn)行成分的定量，結(jié)果確認(rèn)該粉末是原料組成幾乎一致、平均粒徑約30μm的球狀非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物。制備例3制備的待測(cè)組合物在表1中表示為No.4。需要說(shuō)明的是，No.14是公知的結(jié)晶六鈦酸鉀的實(shí)例，其通過(guò)如下步驟制備將按照Ti02/K20的摩爾比為2混合的混合物在1200°C下加熱熔融1小時(shí)，使所得熔融物冷卻固化，制作二鈦酸鉀的纖維塊，通過(guò)水合反應(yīng)使纖維塊膨潤(rùn)分離，在酸處理和鉀浸出處理后進(jìn)行固液分離和熱處理。平均纖維長(zhǎng)度約150μm，平均纖維寬度約30μm。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表1中。NO.1~NO.6是本發(fā)明的實(shí)施例，NO.11~NO.13是比較理，NO.14是結(jié)晶結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有例。NO.11是不包含SIO2的實(shí)例，NO.12是M2O/SIO2的值大于本發(fā)明的值2.5的實(shí)例，No.13是SiO2的含量低、且M20/Si02的值大于本發(fā)明的值2.5的實(shí)例。參照表1可以看出，與比較例No.11No.13相比，本發(fā)明的實(shí)施例No.1No.6中由水分吸收引起的重量增加率小、耐吸濕性優(yōu)異。需要說(shuō)明的是，No.14中由水分吸收引起的重量增加率比本發(fā)明的實(shí)施例更小，但其為結(jié)晶性的，如前所述，需要從二鈦酸鉀向六鈦酸鉀轉(zhuǎn)化的工序，制造工序復(fù)雜，并且由于有鉀的浸出，會(huì)出現(xiàn)理論收率低的問(wèn)題。[吸濕性試驗(yàn)]為了檢查No.1No.6和No.11No.14的待測(cè)組合物的耐吸濕性能，在30°C、80%RH的恒溫恒濕氣氛中放置72小時(shí)后檢測(cè)水分吸收引起的重量增加率。重量增加率如表1所示。[摩擦試驗(yàn)]準(zhǔn)備包含No.1No.6和No.11No.14的組合物作為基材的摩擦材料用原料，用Eirich混合機(jī)混合3分鐘，然后進(jìn)行預(yù)成型(16MPa、常溫、2分鐘)和熱成型(40MPa、170°C、10分鐘，由成型2次的緩慢減壓排氣)。成型后實(shí)施熱處理(200°C、5小時(shí))，切割成預(yù)定尺寸，實(shí)施研磨加工，獲得待測(cè)摩擦材料。前述摩擦材料用原料按重量％計(jì)包含20%基材成分、4%Kevlar漿粕、17%銅纖維、4%陶瓷纖維、10%研磨材料、5%云母、4%有機(jī)粉末、6%潤(rùn)滑材料、20%硫酸鋇、10%酚醛樹(shù)脂，在表2中，用No.1No.6和No.11No.14的各組合物作為基材成分的待測(cè)摩擦材料分別表示為No.IaNo.6a和No.IlaNo.14a。關(guān)于各待測(cè)摩擦材料，依照J(rèn)ASOC427“制動(dòng)襯片、襯墊摩耗測(cè)力計(jì)試驗(yàn)方法”進(jìn)行摩耗試驗(yàn)，關(guān)于摩擦系數(shù)(μ)、襯墊摩耗量(mm)和制動(dòng)盤摩耗量(ym)，得到表2所示的結(jié)果。需要說(shuō)明的是，摩擦系數(shù)是各溫度下穩(wěn)定時(shí)的平均摩擦系數(shù)，襯墊摩耗量和制動(dòng)盤摩耗量是每制動(dòng)1000次的平均摩耗量。[表2]摩擦材料I摩擦系數(shù)(μ)I村墊摩耗量(mm)I制動(dòng)盤摩耗量(μιη)_No.IOO0C400°CIOO0C400°CIOO0C400°Cla0.330.300.192.880.60.22a0.340.310.152.510.60.13a0.350.320.132.450.50.14a0.370.350.172.840.81.2-------5a0.350.340.162.580.60.26a0.360.350.152.550.70.3Ila0.310.270.335.670.72.112a0.320.280.304.670.71.613a0.330.300.274.230.81.514a0.360.340.253.211.13.6參照表2可以看出，與比較例No.Ila和No.12a相比，本發(fā)明的實(shí)施例No.IaNo.6a在對(duì)應(yīng)較低制動(dòng)初速度的低溫區(qū)域(100°C)至與摩擦面的升溫相伴的對(duì)應(yīng)高制動(dòng)初速度的高溫區(qū)域(400°C)具有高摩擦系數(shù)，襯墊和制動(dòng)盤的摩耗量小、耐摩耗性優(yōu)異。認(rèn)為其原因是在本發(fā)明的實(shí)施例中，從低溫區(qū)域至高溫區(qū)域，在摩擦界面上形成穩(wěn)定的流動(dòng)層，同時(shí)在配對(duì)制動(dòng)盤表面上形成均勻的轉(zhuǎn)移層。需要說(shuō)明的是，No.13a與本發(fā)明的實(shí)施例幾乎具有同等水平的高摩擦系數(shù)，但與本發(fā)明的實(shí)施例相比，襯墊摩耗量大、制動(dòng)盤摩耗量大。認(rèn)為其原因是在制動(dòng)盤表面形成的轉(zhuǎn)移層比本發(fā)明的實(shí)施例中形成的轉(zhuǎn)移層脆。No.14a在摩擦系數(shù)這一點(diǎn)上與本發(fā)明的實(shí)施例同等或大于本發(fā)明的實(shí)施例，但襯墊摩耗量和制動(dòng)盤摩耗量比本發(fā)明的實(shí)施例大。認(rèn)為其原因是No.14a是結(jié)晶性的，熔點(diǎn)高，不發(fā)生軟化現(xiàn)象，因此與本發(fā)明的實(shí)施例相比，摩擦界面的流動(dòng)層的穩(wěn)定形成稍差。發(fā)明效果如上所述，本發(fā)明的非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物在化學(xué)上穩(wěn)定且耐吸濕性優(yōu)異，通過(guò)適用于汽車的制動(dòng)盤襯墊等的摩擦材料，具有與以往的結(jié)晶堿金屬六鈦酸鹽相比，在高溫、高負(fù)荷下的摩擦系數(shù)幾乎同等的穩(wěn)定性，且可以獲得耐摩耗性、對(duì)應(yīng)面損傷得到改善的摩擦摩耗特性。另一方面，不需要如以往的結(jié)晶堿金屬六鈦酸鹽那樣進(jìn)行組成轉(zhuǎn)化或向隧道型結(jié)晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的結(jié)晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化工序，也沒(méi)有伴隨前述工序中的堿金屬浸出的收率降低，因此可以顯著降低制造成本。此外，對(duì)于本發(fā)明的非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物具有如下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)闹圃旆椒?，可以任意制作扁平狀、纖維狀或球狀的組合物。從氣孔的形成和強(qiáng)度提高的觀點(diǎn)出發(fā)，適合選擇扁平形狀，典型的尺寸是平均直徑為10600μm,平均厚度為3200μm。從氣孔的形成和強(qiáng)度進(jìn)一步提高的觀點(diǎn)出發(fā)，適合選擇纖維形狀，典型的尺寸是平均直徑為5ΙΟΟμπι，縱橫比(長(zhǎng)度/直徑)為10以上。從流動(dòng)性和分散性的觀點(diǎn)出發(fā)，適合選擇球狀形狀，典型的尺寸是平均粒徑為5100μm0權(quán)利要求一種非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物，具有如下組成通式M2O·nTiO2所表示的堿金屬鈦酸鹽60～90重量％，SiO210～40重量％，且M2O/SiO2≤2.5；通式中M是堿金屬元素中的1種或2種以上，n是1～4的數(shù)。2.一種非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物，具有如下組成通式M2O·nTi02所表示的堿金屬鈦酸鹽60重量％以上至低于90重量％，SiO210重量％以上至低于40重量％，以及選自B、Mg、Al、P、Ca和Zn中的至少1種元素的氧化物大于0重量％至10重量％以下，且M20/Si02彡2.5；通式中M是堿金屬元素中的1種或2種以上，η是14的數(shù)。3.一種非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物，具有如下組成通式M2O·nTi02所表示的堿金屬鈦酸鹽60重量％以上至低于90重量％，SiO210重量％以上至低于40重量％，以及選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb和Ba中的至少1種元素的氧化物大于0重量％至10重量％以下，且M20/Si02^2.5；通式中M是堿金屬元素中的1種或2種以上，η是14的數(shù)。4.一種非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物，具有如下組成通式M2O·IiTiO2所表示的堿金屬鈦酸鹽60重量％以上至低于90重量％，SiO210重量％以上至低于40重量％，選自B、Mg、Al、P、Ca和Zn中的至少1種元素的氧化物大于0重量％至10重量％以下，以及選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb和Ba中的至少1種元素的氧化物大于0重量％至10重量％以下，且M20/Si02^2.5；通式中M是堿金屬元素中的1種或2種以上，η是14的數(shù)。5.一種摩擦材料，其特征在于，在用有機(jī)粘合材料將基材粘結(jié)成型而成的摩擦材料中，混合350重量％權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物作為基材。全文摘要非晶性復(fù)合堿金屬鈦酸鹽組合物，其包含60重量％以上通式M2O·nTiO2(式中，M是堿金屬元素中的1種或2種以上，n是1～4的數(shù))所表示的堿金屬鈦酸鹽、10重量％以上的SiO2，且M2O/SiO2≤2.5，化學(xué)上穩(wěn)定，耐吸濕性優(yōu)異，適合作為摩擦材料的基材材料。根據(jù)需要，可以包含選自B、Mg、Al、P、Ca和Zn中的至少1種元素的氧化物，和/或選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb和Ba中的至少1種元素的氧化物。文檔編號(hào)C01G23/00GK101801851SQ20088010776公開(kāi)日2010年8月11日申請(qǐng)日期2008年9月12日優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日發(fā)明者東健司,安田雅文申請(qǐng)人:株式會(huì)社久保田