專利名稱：一種不易吸濕、板結(jié),堆積密度大的鈦酸鉀制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接材料、摩擦材料、潤滑材料、增強材料、耐熱及隔熱材料、涂料及紙 張?zhí)砑觿┑扔玫拟佀徕浄垠w，特別是藥芯焊絲用鈦酸鉀的制備方法，屬于無機材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
堿金屬鈦酸鹽均是一種顯堿性，吸濕性很強的粉體材料，特別是鈦酸鉀，若包裝不 良或保管不當，就會造成原料極快吸濕，同時有些堿金屬鈦酸鹽還會產(chǎn)生嚴重板結(jié)現(xiàn)象，不 僅因為吸濕、板結(jié)導致粉體分散性、流動性變差，使用性能下降，而且由于實際摻量的改變， 原料分布的不均勻，導致應(yīng)用性能的下降。另外，在藥芯焊絲生產(chǎn)中，除了堿金屬鈦酸鹽的 粒徑大小之外，其堆積密度的大小也是影響焊絲產(chǎn)品質(zhì)量的因素之一。在相同粒徑的情況 下，希望堿金屬鈦酸鹽具有較大的堆積密度，這樣既有利于藥芯料的灌注，又可以使得焊芯 單位體積中堿金屬鈦酸鹽的量相對較大。因此，本技術(shù)就是主要針對以上所述的幾個問題 開展工作，獲得一種不易吸濕、不板結(jié)，堆積密度大，分散性、流動性好的堿金屬鈦酸鹽的制 造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明重點解決鈦酸鉀粉體的表面結(jié)構(gòu)及其活性，以及粉體的重質(zhì)化，使其不易 吸濕，即使少量吸濕，也不會導致粉體板結(jié)，影響使用性能；通過重質(zhì)化的處理，一方面可以 降低鈦酸鉀的燒成溫度，解決高溫燒成耗費能源，且粉體顆粒硬度過高的問題，另一方面又 能使粉體具有良好的堆積密度，流動性與分散性均佳。問題的關(guān)鍵就在于無論表面處理還 是重質(zhì)化處理，首先均不能影響鈦酸鉀的應(yīng)用性能，即降低電弧電壓、穩(wěn)定電弧、減少飛濺， 焊縫細密，其次不能引入對焊接及焊接對象有害的物質(zhì)，如硫、磷等。鈦源與鉀源的配比根據(jù)不同產(chǎn)品計算。完全采用鈦酸鉀或鈦酸鈉的，根據(jù)鈦鉀或 鈦鈉摩爾分數(shù)計算；用于藥芯焊絲的鈦酸鉀，根據(jù)高鉀低鈉，或高鈉低鉀的質(zhì)量分數(shù)配比計 算鈦源、鉀源或鈉源的用量。制備鈦酸鉀粉體的助劑包含重質(zhì)化助劑與表面修飾助劑，可以是硫酸鉀、硝酸鉀、 氯化鉀、氯化鈉、硼酸、硼砂、三氯化硼、氧化硼、硅酸鉀、硅酸鈉、二氧化硅、白炭黑、活性炭、 羧甲基纖維素、硬脂酸、硬脂酸鈣、鉬酸鉀、鉬酸鈉、鉬酸銨、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂等中的 一種或多種混合物。助劑的摻量為總質(zhì)量的1 15%，若所用助劑含有鉀或鈉，配料計算時 應(yīng)相應(yīng)扣除主要鉀源或主要鈉源的用量。助劑與鈦源、鉀源等原輔材料一并加入球磨罐中，同時進行混料及研磨。燒成溫度 可以較不加助劑，但要達到較大堆積密度時的溫度低200 300°C，一般不超過950°C。煅燒設(shè)備可以采用箱式爐、井式爐、隧道窯或旋轉(zhuǎn)窯，高溫區(qū)停留時間不低于lh。
具體實施例方式實施例1
將金紅石型鈦鐵礦粉和無水碳酸鉀按照TiO2 K2O = 2. 9的摩爾分數(shù)稱重，助劑 硼酸與二氧化硅的添加量為總量的3%，一起加入球磨罐中，再加上一定量的瑪瑙塊，球磨 2h ；混料裝入盒缽，900°C的箱式爐煅燒池；自然降溫至約400°C，出爐冷卻。分別經(jīng)破碎、粉 碎、篩分、稱重包裝。實施例2:將金紅石型鈦鐵礦粉與無水碳酸鉀、無水碳酸鈉按照產(chǎn)品中TiO2質(zhì)量分數(shù)為 77%, Nii2O質(zhì)量分數(shù)13%，K2O質(zhì)量分數(shù)7%計算稱重?；钚蕴?、二氧化硅兩種助劑添加量 各為總量的3%，一起加入球磨罐，再加上一定量的瑪瑙塊，球磨池；混料裝入盒缽，采用隧 道窯煅燒，900°C的高溫區(qū)停留時間不低于Ih ；經(jīng)冷卻段逐步冷卻，再分別經(jīng)破碎、粉碎、篩 分、稱重包裝。實施例3:將金紅石型鈦鐵礦粉與無水碳酸鈉、無水碳酸鉀按照產(chǎn)品中TiO2質(zhì)量分數(shù)為 73%, K2O質(zhì)量分數(shù)16%，Na2O質(zhì)量分數(shù)5%計算稱重。硼酸與二氧化硅兩種助劑添加量各 為總量的3 %，活性炭的摻量為7 %，一起加入球磨罐，再加上一定量的瑪瑙塊，球磨池；混 料裝入盒缽，采用井式爐煅燒，900°C的高溫區(qū)停留時間不低于1. ;經(jīng)逐步冷卻，再分別 經(jīng)破碎、粉碎、篩分、稱重包裝。
權(quán)利要求
1.一種不易吸濕、板結(jié)，堆積密度大的鈦酸鉀制造方法，其特征包括鈦源與鉀源通過 助劑與煅燒條件等的配合，改善產(chǎn)品鈦酸鉀的表面狀況與結(jié)構(gòu)，使其不易吸濕與板結(jié)，堆積 密度大，流動性與分散性好。
2.制備鈦酸鉀的鈦源可以是各種型號的鈦白粉(金紅石型、銳鈦礦型、板鈦礦型)或金 紅石型鈦鐵精礦、高鈦渣等中的一種或是多種混合物。
3.制備鈦酸鉀的鉀源是指無水碳酸鉀、無水碳酸氫鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、氫氧化鉀等的 一種或多種混合物。
4.制備鈦酸鉀的助劑包含重質(zhì)化助劑與表面修飾助劑，可以是硫酸鉀、硝酸鉀、氯化 鉀、氯化鈉、硼酸、硼砂、三氯化硼、硅酸鉀、硅酸鈉、二氧化硅、白炭黑、活性炭、羧甲基纖維 素、硬脂酸、硬脂酸鈣、鉬酸鉀、鉬酸鈉、鉬酸錢、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂等中的一種或多種 混合物。
5.助劑的摻量為總質(zhì)量的1 15%。
6.權(quán)利要求的1、2、3、4中任何一項的鈦酸鉀，它包括含有除K之外的其它堿金屬成分。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種不易吸濕板結(jié)，堆積密度大的鈦酸鉀制造方法。該方法的主要特征在于鈦源與鉀源通過助劑與煅燒條件等的配合，改善了產(chǎn)品鈦酸鉀的表面狀況與結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品鈦酸鉀不易吸濕與板結(jié)，堆積密度大，流動性與分散性好，特別適合于藥芯焊絲生產(chǎn)使用。
文檔編號C01G23/00GK102070188SQ201010579739
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者任春霞, 劉瑛, 商少明, 孫芳, 王慧, 陳新 申請人:江南大學