第41卷，第9期 2013年9月
doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2013.09.026
工
程塑
料
应
用
ENGINEERING PLASTICS APPLICATION
VoL.41,No.9 Sep.2013
钛酸钾晶须在树脂基摩擦材料中的应用研究进展
李竟，谭亮红，罗科，张亚新，李广龙
（株洲时代新材料科技股份有限公司，潮南株洲412007）
摘要：介绍了钛酸钾晶须(PTW)的分类和晶体结构，并简要速了其表面改性方法，包括偶联剂改性、多元复合处理方法等；详细综述了PTW在不同树脂基摩擦材料中的应用情况，并提出了其今后的发展方向。
关键词：钛酸钾晶须；表面改性；摩擦材料；摩撑磨损中图分类号：TB332
文献标识码：A文章编号：1001-3539(2013)09-0119-04
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Research Progress in Application of Potassium Titanate Whiskers on Resin Based Friction Materials
Li Jing, Tan Lianghong, Luo Yike, Zhang Yaxin, Li Guanglong(Zhuzhou Times New Material Technology Co. Ltd., Zhuzhou412007, China )
Abstract : The classification and crystal structures of potassium titanate whisker (PTW) were introduced.Its surface modification including coupling agent and multiple composite treating were also introduced generally. The applications of PTW on different resin friction materials were summarized in detail and the development trend of PTW were also discussed.
Keywords : potassium titanate whisker ; surface modification ; friction material ; friction and wear
树脂基摩擦材料常应用于制动器、离合器、轴承、轴瓦
等场合，因而它必须具有摩擦系数高、耐费性强、导热性好、使用负荷高、工作可靠性高的特点"。
随着科学技术的飞速发展，树脂基摩擦材料在各行各
业中得到越来越广泛的应用，但是其尺寸稳定性欠佳、高温下磨耗大等缺点限制了它在某些特殊场合的应用。晶须是近年发展起来的一种新型高性能针状单晶纤维增强材料，它以完美的晶体结构和优越的热、力学性能，逐渐成为研究的热点。钛酸钾晶须(PTW)较软，不损伤对偶件，由其制成的摩擦材料摩擦力高，磨耗小，同时能降低摩擦噪音和环境污染，而且PTW改性树脂基障材料的制造工艺简单，生产成本低，显示出非常好的应用前景国。但是PTW表面亲水疏油，其与高分子材料的相容性和润湿性均较差，故发挥不出其优异的性能。因此，必须对PTW进行表面改性。笔者总结了PTW的分类、晶体结构及表面改性，并重点概述了目前
PTW在树脂基摩擦材料中的应用研究情况。 1PTW简介
1.1PTW的分类
品须是在人工控制条件下培植而成的高纯度单晶材
料，其强度和模量接近于完整晶体材料的理论值，因此具有高强度、高模量、优良的耐热和隔热性能3)。PTW的化学式为K,O·nTiOz,式中n=1,2,4,6,8分别称为PTW、二 PTW、四PTW、六PTW和八PTW。在摩擦材料中，一般只使用六PTW和八PTW：按照PTW的功能不同又分为导电
晶须和非导电晶须[4-5]。 1.2PTW的晶体结构
从结晶学角度讲，完整晶体是材料的最高强度形式。理
想完整晶体难以得到实际示应用，近似于理想晶体的晶须和近似于晶须的纤维状材料则已经得到应用。晶须是目前已知纤维中强度最高的一种，其力学性能几乎等于原子间的作用力。六PTW的扫描电子显微镜(SEM)照片和结构模型如图1所示16-7]。
图1六PTW(K,Ti,Os)的SEM照片和结构模型图
2PTW的表面改性
由于PTW尺寸细微，极易形成团聚，同时晶须的表面亲水疏油，将其直接复合到高分子材料中，两者之间的润湿性、分散性较差，不能发挥其优异的增强性能。因此晶须的表面改性就显得尤其重要。
(1)偶联剂改性。早期对PTW的表面处理改性，大多
联系人：李竞，硕士，主要从事高分子复合材料方向研究收稿日期：2013-07-10