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有機高性能繊維へのオマージュ:ポリイミド
2024-12-03 17:25
1. PIファイバーの紹介
●定義: PI ファイバーは、通称 ああああ 金糸、ああああ とも呼ばれ、分子骨格にイミド環基が存在することを特徴とする重要な高性能ファイバーです。
●構成: 一般的なポリイミド分子には、多数のイミド環、芳香族環、または複素環が含まれており、高い芳香族性と剛性を付与します。
●強度: 報告によると、ロシアの科学者は、最大 5.0GPa の強度を持つ PBO 繊維に次ぐ PI 繊維を製造しました。
2. PIファイバーの開発の歴史
●1960年代:米国デュポン社がPI繊維の研究を開始したが、技術的な制限により研究段階に留まった。
●1970 年代: 旧ソ連は PI ファイバーの軍事用途を報告し、軍事用途向けに小規模生産を行いました。
●1980 年代: オーストリアは乾式紡糸技術を使用して PI 繊維の生産を工業化し、主に高温フィルター材料用の製品 P84 を発売しました。その後、フランスは優れた耐火性を備えた ケルメル 繊維を導入しました。
●1990 年代: ロシアの科学者が破断強度 5.0GPa の PI 繊維を開発し、航空宇宙産業が大きく進歩しました。
●21 世紀初頭: 中国の大学や研究機関は PI ファイバーに関する体系的かつ包括的な研究を実施し、一定の実験結果を達成しました。
3. PIファイバーの性能特性
●機械的特性:PI繊維の密度は約1.41g/cmである。³耐熱PI繊維の機械的強度は0.5~1000Nである。—1.0GPa、弾性率10—40GPa; 高強度、高弾性率 PI 繊維は、引張強度が約 2.5GPa、弾性率が 90GPa を超えます。
●耐熱性と耐炎性:全芳香族ポリイミド繊維は、通常500℃を超えると分解します。℃限界酸素指数は最大 66% です。ただし、分解プロセスでシアン化水素などの有害物質が発生する可能性があります。
●酸およびアルカリ安定性: PI 繊維は酸性環境では安定しており、10% 希塩酸に 48 時間浸した後でも 30% ~ 40% の強度を維持します。ただし、アルカリ性環境では大幅に劣化します。
●その他の特性: PI ファイバーは優れた 紫外線 放射線耐性と誘電特性を示し、典型的な誘電率は約 3.4、損失は約 10^(-3) です。
4. PIファイバーの用途
●応用分野: PI 繊維は、その優れた性能により、航空宇宙、高温保護、電子機器などの分野で広く使用されています。特に、耐熱手袋、フェルト、ドラム、糸、フィルターバッグ、アブレーション材料の製造などの高温用途で使用されています。さらに、PI 繊維は、表皮材、パイプラインの修理、複合補強材、防弾材料などに使用するために織物に織り込むことができます。