1. Inleiding tot PI Fiber

●Definitie: PI-vezel, in de volksmond ook wel bekend als gouddraad, is een cruciale, hoogwaardige vezel die wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van imide-ringgroepen in de moleculaire structuur.

●Samenstelling: Gewone polyimidemoleculen bevatten talrijke imide-ringen, aromatische of heterocyclische ringen, die zorgen voor een hoge aromaticiteit en stijfheid.

●Sterkte: Rapporten geven aan dat Russische wetenschappers PI-vezels hebben geproduceerd die, na PBO-vezels, de sterkste zijn met een sterkte tot 5,0 GPa.

2. Ontwikkelingsgeschiedenis van PI Fiber

●Jaren zestig: DuPont in de VS begon met onderzoek naar PI-vezels, maar dit bleef door technologische beperkingen in het laboratoriumstadium steken.

●Jaren 70: De voormalige Sovjet-Unie meldde militaire toepassingen van PI-vezel, met kleinschalige productie voor militair gebruik.

●Jaren 80: Oostenrijk industrialiseerde de productie van PI-vezels met behulp van droogspintechnologie en lanceerde het product P84, voornamelijk voor filtermaterialen die bestand zijn tegen hoge temperaturen. Frankrijk introduceerde later de Kermel-vezel met uitstekende vlamvertragende eigenschappen.

●Jaren negentig: Russische wetenschappers ontwikkelden PI-vezels met een breeksterkte van 5,0 GPa, wat een aanzienlijke vooruitgang betekende voor de lucht- en ruimtevaartindustrie.

●Begin 21e eeuw: Chinese universiteiten en onderzoeksinstellingen hebben systematische en uitgebreide studies naar PI-vezels uitgevoerd en daarbij bepaalde experimentele resultaten behaald.

3. Prestatiekarakteristieken van PI-vezels

●Mechanische eigenschappen: PI-vezel heeft een dichtheid van ongeveer 1,41 g/cm³.³Hittebestendige PI-vezels hebben een mechanische sterkte tussen 0,5—1,0 GPa en een modulus van 10—40 GPa; zeer sterke PI-vezels met een hoge modulus hebben een treksterkte van ongeveer 2,5 GPa en een modulus van meer dan 90 GPa.

●Thermische en vlamweerstand: Volledig aromatische polyimidevezels ontbinden doorgaans boven 500 °C.℃met een grenswaarde voor de zuurstofindex van maximaal 66%. Het ontbindingsproces kan echter schadelijke stoffen zoals waterstofcyanide produceren.

●Zuur- en alkalibestendigheid: PI-vezels zijn stabiel in zure omgevingen en behouden 30-40% van hun sterkte na 48 uur in 10% verdund zoutzuur; ze degraderen echter aanzienlijk in alkalische omstandigheden.

●Overige eigenschappen: PI-vezels vertonen een goede UV-stralingsbestendigheid en diëlektrische eigenschappen, met een typische diëlektrische constante van ongeveer 3,4 en een verlies van ongeveer 10^(-3).

4. Toepassingen van PI-vezels

●Toepassingsgebieden: Dankzij hun uitstekende prestaties worden PI-vezels veelvuldig gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, hittebescherming, elektronica en andere sectoren, met name bij hoge temperaturen zoals de productie van hittebestendige handschoenen, vilt, trommels, garens, filterzakken en ablatieve materialen. Daarnaast kunnen PI-vezels worden geweven tot stoffen voor gebruik in huidmaterialen, pijpleidingreparaties, composietversterking, kogelwerende materialen en meer.