وصف مسحوق بولي بنزيميدازول متعدد البنزين (PBI Powder)
يمثل مسحوق بولي بنزيميدازول متعدد البنزين قمة أداء البوليمر في درجات الحرارة العالية، ويتميز بثباته الحراري الاستثنائي. يُظهر المسحوق درجة حرارة انتقال زجاجي (Tg) تبلغ 435 درجة مئوية - من بين أعلى درجات الحرارة في أي بوليمر تجاري - مع عدم وجود نقطة انصهار ملحوظة، مما يتيح الخدمة المستمرة في الهواء عند 400 درجة مئوية والتعرض قصير الأجل حتى 500 درجة مئوية. يتم قياس مقاومته الشديدة للهب من خلال مؤشر أكسجين بنسبة 58%، وهو ما يتجاوز بكثير معظم اللدائن الهندسية (على سبيل المثال، PEEK: 35%)، مما يجعله غير قابل للاشتعال بطبيعته وذاتي الإطفاء.
من الناحية الميكانيكية، يوفر PBI قوة احتفاظ ملحوظة في درجات الحرارة المرتفعة: قوة شد تبلغ 130 ميجا باسكال، ومعامل مرونة يبلغ 5.5 جيجا باسكال، وصلابة شور دي تبلغ 97، ومع ذلك يحافظ على استطالة بنسبة 20% عند الكسر - وهو أمر غير معتاد بالنسبة لمثل هذه المادة الصلبة. يضمن هذا التوازن المتانة تحت الضغط الشديد دون هشاشة.
ومن الناحية الكهروكيميائية، تعمل مادة PBI كعازل فائق، حيث تصل مقاومتها الحجمية إلى 2×10<sup>15</sup> Ω-سم وقوة عازلة تبلغ 23 كيلو فولت/مم. ويظل ثابت العزل الكهربائي الخاص به مستقرًا بشكل استثنائي (3.3-3.4) عبر الترددات (1 كيلو هرتز - 0.1 ميجاهرتز)، إلى جانب عوامل تبديد منخفضة للغاية (tan δ <0.003)، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات الفضاء الجوي/الطاقة.
من الناحية الكيميائية، يقاوم PBI جميع الوسائط العدوانية تقريبًا: الأحماض القوية (H2SO4 المركزة، H2SO4، HNO3)، والقواعد (50٪ NaOH)، والمذيبات العضوية (الكيتونات، والكحول، والوقود)، والبخار الذي يتفوق على PTFE في البيئات القلوية. كما أنه يتحمل أيضًا الإشعاع عالي الطاقة (أشعة جاما/الأشعة السينية) ويُظهر انبعاثات غازية ضئيلة في الفراغات.
تتم معالجةمسحوق PBIعن طريق القولبة بالضغط (المسحوق → القضبان) أو صب المحلول (للأغشية/الألياف)، ويشكل مسحوق PBI مكونات لفوهات الصواريخ، وتركيبات أشباه الموصلات، ومعدات مكافحة الحرائق، وأغشية خلايا الوقود. وتتمثل حدوده الوحيدة في التكلفة العالية واللون الكهرماني الداكن.
تطبيقات مسحوق بولي بنزيميدازول (مسحوق PBI)
يؤدي مسحوق بولي بنزيميدازول متعدد البنزين (PBI) أدوارًا مهمة في مجال الفضاء والدفاع، حيث يقوم بتصنيع موانع تسرب محركات الصواريخ وأنظمة الحماية الحرارية ومكونات المركبات العائدة التي تتحمل درجات حرارة تتجاوز 400 درجة مئوية وإجهادًا ديناميكيًا هوائيًا شديدًا. كما أنه يمكّن المعدات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية مثل موانع تسرب الصمامات الكيميائية وأقفاص المحامل والبطانات غير المشحمة في المصافي، حيث يقاوم الوسائط المسببة للتآكل (الأحماض والقواعد والبخار) والتآكل الكاشطة. وفي مجال تكنولوجيا الطاقة، تُعد الأغشية القائمة على PBI ضرورية لخلايا الوقود (المحللات الكهربائية PEM)، حيث تستفيد من توصيل البروتونات في ظل الرطوبة المنخفضة والاستقرار الحراري. يتم قولبة المسحوق في معدات مكافحة الحرائق (أغطية وقفازات) وحواجز حرائق الطيران، مستفيدةً من مقاومته المتأصلة للهب (OI 58%) وانعدام انبعاث الأبخرة السامة. يعتمد تصنيع أشباه الموصلات على PBI في تركيبات مناولة الرقاقات ومكونات الحفر بالبلازما وعوازل غرف التفريغ بسبب الغازات المنخفضة للغاية وثبات الإشعاع والاتساق العازل. تشمل الاستخدامات الناشئة أدوات حفر الآبار العميقة لاستخراج الطاقة الحرارية الأرضية/النفط والأغشية المصبوبة بالمحلول (على سبيل المثال، درجة VR05) للدروع الحرارية خفيفة الوزن في السيارات الكهربائية. وتبرر متانته التي لا مثيل لها في البيئات الحرارية/الكيميائية القاسية اعتماده على الرغم من ارتفاع تكاليفه.
تغليف مسحوق البولي بنزيميدازول (PBI Powder)
يتم تغليف منتجاتنا في علب كرتونية مخصصة بأحجام مختلفة بناءً على أبعاد المادة. يتم تعبئة العناصر الصغيرة بشكل آمن في صناديق PP، بينما يتم وضع العناصر الأكبر حجمًا في صناديق خشبية مخصصة. نضمن الالتزام الصارم بتخصيص العبوات واستخدام مواد توسيد مناسبة لتوفير الحماية المثلى أثناء النقل.
التغليف: كرتون أو صندوق خشبي أو حسب الطلب.
يرجى مراجعة تفاصيل التغليف المقدمة للرجوع إليها.
عملية التصنيع
1.طريقة الاختبار
(1)تحليل التركيب الكيميائي - يتم التحقق منه باستخدام تقنيات مثل GDMS أو XRF لضمان الامتثال لمتطلبات النقاء.
(2)اختبار الخواص الميكانيكية - يشمل اختبارات قوة الشد وقوة الخضوع والاستطالة لتقييم أداء المواد.
(3)فحص الأبعاد - يقيس السُمك والعرض والطول لضمان الالتزام بالتفاوتات المحددة.
(4)فحص جودة السطح - التحقق من وجود عيوب مثل الخدوش أو الشقوق أو الشوائب من خلال الفحص البصري والفحص بالموجات فوق الصوتية.
(5)اختبار الصلابة - يحدد صلابة المواد لتأكيد التوحيد والموثوقية الميكانيكية.
يرجى الرجوع إلى إجراءات اختبارSAM للحصول على معلومات مفصلة.
الأسئلة الشائعة حول مسحوق بولي بنزيميدازول (مسحوق PBI)
Q1. ما الذي يحدد القدرة الأساسية لمسحوق PBI؟
يوفر مسحوق PBI ثباتًا حراريًا لا مثيل له (الاستخدام المستمر: 400 درجة مئوية؛ T<sub>g</sub>: 435 درجة مئوية)، ومقاومة متأصلة للهب (مؤشر الأكسجين: 58%)، ومقاومة كيميائية شديدة (محصنة ضد الأحماض والقواعد والمذيبات والبخار) - متفوقة على PEEK وPTFE والمعادن في البيئات الحرجة عالية الضغط.
Q2. أهم التطبيقات الصناعية؟
ضروري للدروع الحرارية في الفضاء الجوي (فوهات الصواريخ، ومركبات إعادة الدخول)، وموانع التسرب/صمامات الصناعة الكيميائية (يقاوم 98% H2SO4)، وأغشية تبادل البروتونات في خلايا الوقود (موصلية بروتونية عالية)، ومعدات رجال الإطفاء (أغطية/قفازات)، وتركيبات أشباه الموصلات (انخفاض الغازات المنبعثة في الفراغ/البلازما).
Q3. كيف تتم المعالجة في المكونات؟
تتم معالجتها عن طريق القولبة بالضغط (مسحوق ← قضبان عند درجة حرارة 400-450 درجة مئوية) أو صب المحلول (مذاب في DMAc/كلوريد الصوديوم للأغشية/الألياف). تتيح درجات مثل VR05 (درجة الأغشية) استخدام الطلاءات الرقيقة للغاية (أقل من 50 ميكرومتر) للحواجز الحرارية المرنة.
معلومات ذات صلة
1-طرق التحضير الشائعة
يتم تصنيع مسحوق PBI عن طريق تفاعل متعدد التكثيف متعدد المحاليل بدرجة حرارة عالية بين 3،3'،4،4'-تترا أمينوبيفينيل (TAB) وثنائي الفينيل إيزوفثالات (DPIP) في نظام مذيب. تبدأ العملية بالتجفيف الصارم للمونومرات تحت تفريغ الهواء للتخلص من الرطوبة والأكسجين. تحدث البلمرة في حمض البولي فوسفوريك (PPA) أو مذيبات N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) عند درجة حرارة 200-250 درجة مئوية تحت جو خامل (نيتروجين/أرغون)، حيث يعمل PPA كمذيب وعامل تجفيف في آن واحد لتسهيل تكوين حلقة إيميدازول. يتطور التفاعل من خلال آلية من مرحلتين: تبادل أولي منخفض الحرارة (≤150 درجة مئوية) بين الإستر والأمين يشكل بوليمرات مسبقة قابلة للذوبان، يتبعها التسرطن الحراري عند ≥200 درجة مئوية لتوليد حلقات بنزيميدازول صلبة. بعد 4-12 ساعة، يتم إخماد المحلول اللزج في الماء أو الحمامات القلوية، مما يؤدي إلى ترسيب البوليمر في صورة مادة صلبة ليفية. يتم تنقية هذا البوليمر الخام من خلال الغسيل بالجزر (الميثانول/كوهيدازول الميثانول) لإزالة المحفزات/الأوليغومرات، ثم يتم طحنه ميكانيكيًا إلى مسحوق ناعم. تتضمن الخطوات النهائية التجفيف بالتفريغ عند درجة حرارة 150-200 درجة مئوية لتحقيق محتوى رطوبة أقل من 0.1% وغربلة للتحكم في توزيع حجم الجسيمات (عادةً 10-200 ميكرومتر) للقولبة أو صب الأغشية (على سبيل المثال، درجة VR05) أو تطبيقات بثق الألياف. تشمل الطرق البديلة البلمرة الصلبة الذائبة للحصول على أوزان جزيئية أعلى ولكنها تتطلب درجات حرارة قصوى (> 400 درجة مئوية) ومفاعلات متخصصة.
