1. Introdução à PI Fiber

●Definição: A fibra PI, conhecida coloquialmente como fio de ouro ", " é uma fibra crucial de alto desempenho caracterizada pela presença de grupos de anéis imida em sua estrutura molecular.

●Composição: Moléculas comuns de poliimida contêm numerosos anéis imida, anéis aromáticos ou heterocíclicos, que conferem alta aromaticidade e rigidez.

●Resistência: Relatórios indicam que cientistas russos produziram fibra PI, superada apenas pela fibra PBO, com resistência de até 5,0 GPa.

2. Histórico de desenvolvimento da fibra PI

●Década de 1960: A DuPont nos EUA iniciou pesquisas sobre fibra PI, mas elas permaneceram em estágio de laboratório devido a limitações tecnológicas.

●Década de 1970: A antiga União Soviética relatou aplicações militares de fibra PI, com produção em pequena escala para uso militar.

●Década de 1980: A Áustria industrializou a produção de fibras PI usando tecnologia de fiação a seco, lançando o produto P84 principalmente para materiais de filtro de alta temperatura. Mais tarde, a França introduziu a fibra Kermel com excelentes propriedades de resistência a chamas.

●Década de 1990: Cientistas russos desenvolveram fibra PI com resistência à ruptura de 5,0 GPa, avançando significativamente a indústria aeroespacial.

●Início do século XXI: universidades e instituições de pesquisa chinesas conduziram estudos sistemáticos e abrangentes sobre fibras PI, alcançando certos resultados experimentais.

3. Características de desempenho da fibra PI

●Propriedades mecânicas: a fibra PI tem uma densidade de cerca de 1,41 g/cm³. As fibras PI resistentes ao calor têm uma resistência mecânica entre 0,5—1,0 GPa e um módulo de 10—40 GPa; fibras PI de alta resistência e alto módulo têm uma resistência à tração de cerca de 2,5 GPa e um módulo superior a 90 GPa.

●Resistência térmica e à chama: as fibras de poliimida totalmente aromáticas normalmente se decompõem acima de 500°C, com um índice de oxigênio limitante de até 66%. No entanto, o processo de decomposição pode produzir substâncias nocivas, como cianeto de hidrogênio.

●Estabilidade ácida e alcalina: as fibras de PI são estáveis ​​em ambientes ácidos, mantendo 30%-40% de resistência após 48 horas em ácido clorídrico diluído a 10%; no entanto, elas se degradam significativamente em condições alcalinas.

●Outras propriedades: As fibras PI apresentam boa resistência à radiação UV e propriedades dielétricas, com uma constante dielétrica típica em torno de 3,4 e uma perda de aproximadamente 10^(-3).

4. Aplicações da fibra PI

●Áreas de Aplicação: Devido ao seu excelente desempenho, as fibras PI são amplamente utilizadas na indústria aeroespacial, proteção de alta temperatura, eletrônica e outros campos, especialmente em aplicações de alta temperatura, como fabricação de luvas resistentes ao calor, feltros, tambores, fios, sacos de filtro e materiais ablativos. Além disso, as fibras PI podem ser tecidas em tecidos para uso em materiais de pele, reparos de tubulações, reforço composto, materiais à prova de balas e muito mais.