新型节能保温材料——钛酸钠晶须

上海晶须复合材料制造有限公司在钛酸钾晶须系列产品产业化的基础上，自主研发成功钛酸钠晶须，并即将产业化。据国内外资料报道，到目前为止，钛酸钠晶须的相关报道极少，只有钛酸钠纳米管的一些介绍，也没有形成产业化。准确地说，上海晶须复合材料制造有限公司首次将钛酸钠晶须产品实现产业化，此项技术也将申报国家发明专利。
一 结构
在这里，钛酸钠是指三钛酸钠（Na2Ti3O7）和六钛酸钠（Na2Ti6O13）两种产品。至于钛酸钠还有很多种，以此两种钛酸钠的性能特殊，用途也较广。

碱金属钛酸盐A2TinO2n+1晶体（n=3或6，A=Na、K、Li）属单斜晶系。n=3或4的钛酸盐中，（Ti3O7）2-层被碱金属离子（Na+、K+）结合到一起，为层状结构，这种层状结构使其具有非常强的阳离子交换和吸附性能，尤其是对重金属离子的交换和吸附，显示其独特的性能。含碱金属少（n=6-8）的钛酸盐的晶体结构为隧道状结构，碱金属离子被包覆在隧道中间，具有高的化学稳定性。
二 性能特点
碱或碱金属钛酸盐可用于离子交换、陶瓷电容器、微波振荡器等的绝缘谐振器的传送带、塑料增强剂、绝缘材料、电位计传感器的氧电极等。碱金属钛酸盐和含水钛酸盐都为n型半导体，显示极好的光催化活性。钛酸盐常被用作二氧化钛基材料的诱导体，以提高离子交换反应速率或向其中搀入过渡金属后的性能独特的材料。
通过熔融法合成的钛酸钠的化学稳定性和热稳定性高于沉积法合成的，而且更方便用于核技术领域。本公司正是使用熔融法合成的钛酸钠晶须，可以直接使用到核废料领域的处理。
四钛酸钾晶须也是性能很好的阳离子交换和吸附材料，在某些离子的吸附和交换效果相对较弱时，即和三钛酸钠晶须分段或混合使用，将使重金属阳离子（含放射性核废料）的交换和吸附性能力更高。
同是隧道状结构的六钛酸钾晶须和八钛酸钾晶须，和六钛酸钠晶须相比，有以下不同点：①六钛酸钠的硬度高；②六钛酸钠的机械性能更好；③六钛酸钠的红外线反射率更高；④六钛酸钠的导热系数更低；⑤六钛酸钠的化学稳定性更好；⑥六钛酸钠的熔点稍低。
根据六钛酸钠的性能特点，可以得出一个结论：六钛酸钠不仅可以在六钛酸钾晶须应用的场合下正常使用，因其导热系数小，红外线反射率更高，在节能材料、耐火材料、隔热材料上的优势更为显著。在某些对硬度要求较高的场合，如表面热喷涂，则六钛酸钠晶须的用途更广泛，主要是其防腐性能优越，机械强度较高，化学稳定性好。
各种钛酸盐晶须在石墨＋硼酸系固体润滑剂中的作用效果。条件：室温、载荷300N、转速50rpm。可以看出，钛酸盐晶须表现出较长的摩擦寿命（江苏大学摩擦材料实验室提供）。
钛酸盐晶须在固体润滑剂中的作用效果
固体润滑剂种类 初期摩擦系数 稳定时摩擦系数 耐磨寿命（总转数）
单一固体润滑剂 0.20 0.15 9800
加K2Ti4O9晶须 0.25 0.12 16800
加K2Ti6O13晶须 0.28 0.11 25000
加Na2Ti6O13晶须 0.22 0.12 20000