صفيحة بولي بنزيميدازول (صفيحة PBI) الوصف
صفيحة PBI عبارة عن مادة حرارية فائقة الأداء مصبوبة من مسحوق PBI، وهي مشهورة بثبات حراري لا مثيل له مع درجة حرارة انتقال زجاجي تبلغ 435 درجة مئوية - وهي الأعلى بين البوليمرات التجارية - مما يتيح التشغيل المستمر عند 400 درجة مئوية والتعرض قصير الأجل إلى 500 درجة مئوية. كما أن مقاومته المتأصلة للهب (مؤشر الأكسجين 58%) تمنع الاشتعال وتزيل انبعاث الأبخرة السامة، متفوقة بذلك على المعادن واللدائن مثل PEEK. ومن الناحية الميكانيكية، تحافظ هذه المادة على قوة شد استثنائية في درجات الحرارة العالية مع قوة شد تبلغ 130 ميجا باسكال ومعامل مرونة 5.5 جيجا باسكال وصلابة شور دي 97، مع الاحتفاظ باستطالة فريدة بنسبة 20% لمقاومة الصدمات. وتُظهر المادة تمددًا حراريًا قريبًا من الصفر (CTE 23x10-6/K من 0-400 درجة مئوية)، مما يضمن ثبات الأبعاد أثناء التدوير الحراري. ومن الناحية الكهربائية، تعمل صفائح PBI كعازل ممتاز مع مقاومة حجمية تتجاوز 2x10^15 أوم-سم وقوة عازلة تبلغ 23 كيلو فولت/مم عند 300 درجة مئوية، في حين أن ثابت العزل الكهربائي المستقر (3.3-3.4) وعامل التبديد المنخفض للغاية (أقل من 0.003) عبر الترددات (1 كيلو هرتز إلى 0.1 ميجا هرتز) أمر بالغ الأهمية للإلكترونيات الفضائية. ومن الناحية الكيميائية، فهي تقاوم أحماض الكبريتيك/النيتريك المركزة، و50% من هيدروكسيدات الصوديوم/البوتاسيوم والكيتونات والوقود والبخار والماء عالي الضغط دون تدهور. تشمل المزايا الإضافية مقاومة أشعة جاما/الأشعة السينية ومقاومة أشعة جاما/الأشعة السينية وانبعاث الغازات الضئيلة (إجمالي فقدان الكتلة أقل من 0.1%) في بيئات التفريغ. تشمل القيود التلوين الكهرماني الداكن، والتكلفة العالية (5-10 أضعاف PTFE)، وعدم قابلية المعالجة بالذوبان. هذه الخصائص تجعلها لا غنى عنها للدروع الحرارية للصواريخ، وتركيبات مناولة رقائق أشباه الموصلات، ومكونات خلايا الوقود، ومعدات مكافحة الحرائق حيث تتجاوز الظروف القاسية حدود المواد التقليدية.
تطبيقات صفائح بولي بنزيميدازول (صفائح PBI)
تخدم صفائح بولي بنزيميدازول متعدد البنزين (PBI) الأدوار الحرجة للمهام في أنظمة الحماية الحرارية في الفضاء، بما في ذلك بطانات فوهات الصواريخ والدروع الحرارية للمركبات العائدة التي تتحمل درجات حرارة تتجاوز 400 درجة مئوية والإجهاد الديناميكي الهوائي الشديد. وفي مجال تصنيع أشباه الموصلات، تعمل هذه الصفائح كتركيبات مناولة الرقاقات المقاومة للبلازما وعوازل غرف التفريغ بسبب انخفاض نسبة الغازات الخارجة منها (<0.1% من الغازات الحرارية) وثباتها الإشعاعي. ويستخدم قطاع الطاقة صفائح PBI للألواح ثنائية القطب لخلايا الوقود وحشيات المحلل الكهربائي، مستفيداً من توصيل البروتونات في البيئات المسببة للتآكل ودرجات الحرارة العالية. وتعتمد المعدات الصناعية على PBI لموانع تسرب الصمامات الكيميائية والمحامل غير المشحمة ومكونات المضخات المعرضة للأحماض المركزة (على سبيل المثال، 98% H₂SOSO₄) أو البخار. وتستخدمه تطبيقات مكافحة الحرائق والدفاع في دروع الوجه ذاتية الإطفاء وحواجز جدران الحماية للطائرات والقفازات المقاومة للهب (OI 58%). وتشمل الاستخدامات الناشئة العزل الكهربائي عالي الجهد في المحولات وموانع تسرب الهيدروجين في البنية التحتية للهيدروجين، حيث تثبت قوته العازلة (23 كيلو فولت/مم) وعدم نفاذية الهيدروجين أنه ضروري. وتبرر قدرة المادة الفريدة على استبدال المعادن/السيراميك في البيئات التي تزيد درجة حرارتها عن 400 درجة مئوية التآكل اعتمادها على الرغم من ارتفاع التكاليف.
تغليف صفيحة بولي بنزيميدازول (PBI)
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 السماكة 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 صفيحة بولي بنزيميدازول (صفيحة PBI)
Q1. ما الذي يحدد القدرات الأساسية لصفيحة PBI sheet؟
توفر صفيحة PBI ثباتًا حراريًا لا مثيل له مع درجة حرارة انتقال زجاجي تبلغ 435 درجة مئوية - مما يسمح بالتشغيل المستمر عند 400 درجة مئوية والتعرض لفترة وجيزة إلى 500 درجة مئوية - إلى جانب مقاومة متأصلة للهب (مؤشر الأكسجين 58%). كما أنه يقاوم جميع المواد الكيميائية تقريبًا، بما في ذلك أحماض الكبريتيك/النيتريك المركزة وهيدروكسيد الصوديوم بنسبة 50% والمذيبات والبخار، مع الحفاظ على السلامة الميكانيكية في ظل الظروف القاسية.
Q2. أين يتم استخدامه بشكل حاسم؟
ضروري للدروع الحرارية الفضائية في فوهات الصواريخ، ومكونات أشباه الموصلات التي تعمل بالبلازما، والألواح ثنائية القطب لخلية الوقود، ودروع وجه رجال الإطفاء، وموانع تسرب الصمامات الكيميائية. كما أنه يحل محل المعادن/السيراميك في البيئات المسببة للتآكل بدرجة حرارة 400 درجة مئوية فأكثر حيث تفشل مواد مثل PEEK أو PTFE، مثل أدوات حفر الآبار العميقة أو موانع تسرب البنية التحتية الهيدروجينية.
Q3. كيف يمكن مقارنتها بـ PEEK أو PTFE؟
تتفوق صفيحة PBI على PEEK مع درجة حرارة استخدام مستمرة أعلى بـ 200 درجة مئوية ومقاومة فائقة للهب (OI 58% مقابل 35%). على عكس PTFE، فهي تتحمل القلويات وتوفر قوة ميكانيكية أعلى 10 مرات (130 ميجا باسكال شد) مع الحفاظ على العزل الكهربائي (المقاومة الحجمية: 2e15 أوم-سم) عند 300 درجة مئوية.
معلومات ذات صلة
1-طرق التحضير الشائعة
يتم تصنيع صفيحة PBI من خلال صب مسحوق PBI المنقى بالضغط بدرجة حرارة عالية، بدءًا من التجفيف المسبق للمسحوق عند درجة حرارة 150-200 درجة مئوية تحت تفريغ الهواء لتقليل الرطوبة إلى أقل من 0.1%. ثم يتم تحميل المسحوق بعد ذلك في قوالب فولاذية دقيقة التشكيل مغطاة بعوامل تحرير (مثل, نيتريد البورون) ويتم تعريضها لدورة ضغط حراري مضبوطة: يتم تسخينها إلى 380-450 درجة مئوية عند 5-10 درجات مئوية/الدقيقة تحت غاز خامل (N₂/Ar)، يليها ضغط تدريجي يصل إلى 20-40 ميجا باسكال للتخلص من الفراغات وضمان التكثيف المنتظم. يتم الحفاظ على درجة الحرارة هذه لمدة 2-5 ساعات لتسهيل تشابك سلسلة البوليمر وتحقيق كثافة قريبة من الكثافة النظرية (حوالي 1.3 جم/سم مكعب)، وبعد ذلك يتم تبريد القالب ببطء (1-2 درجة مئوية/الدقيقة) إلى أقل من 200 درجة مئوية تحت الضغط لمنع الالتواء/التشقق. تخضع الصفيحة منزوعة القوالب للمعالجة اللاحقة عند درجة حرارة 250-300 درجة مئوية لمدة 6-24 ساعة لتعزيز الارتباط المتقاطع وإزالة الضغوطات المتبقية. تشمل المعالجة النهائية المعالجة النهائية التصنيع الآلي الدقيق (التفريز/التفريز باستخدام الحاسب الآلي) لتلبية تفاوتات الأبعاد والتشطيب السطحي (الصنفرة/التلميع) لتلبية متطلبات خشونة محددة. وتنتج هذه الطريقة صفائح بسماكة تتراوح من 0.5 مم إلى 50 مم، وتتميز بلونها الكهرماني الداكن المميز وخصائصها المتساوية الخواص. وتوجد تقنيات بديلة مثل الكبس المتساوي التثبيت أو الصب بالمحلول، ولكنها أقل شيوعًا للصفائح السميكة بسبب تحديات إزالة المذيبات. ويستلزم عدم وجود قابلية للمعالجة بالذوبان هذا النهج الذي يستهلك طاقة كثيفة في صب الحالة الصلبة.
