CB6957 Folha de polibenzimidazol (folha PBI)

Descrição da chapa de polibenzimidazol (chapa de PBI)

A chapa de PBI é um material termofixo de altíssimo desempenho moldado a partir do pó de PBI, conhecido por sua estabilidade térmica incomparável com uma temperatura de transição vítrea de 435°C - a mais alta entre os polímeros comerciais - permitindo a operação contínua a 400°C e a exposição de curto prazo a 500°C. Sua resistência inerente a chamas (índice de oxigênio de 58%) impede a ignição e elimina a liberação de fumaça tóxica, superando o desempenho de metais e plásticos como o PEEK. Mecanicamente, ele mantém uma resistência excepcional a altas temperaturas, com resistência à tração de 130 MPa, módulo de elasticidade de 5,5 GPa e dureza Shore D 97, ao mesmo tempo em que retém 20% de alongamento para resistência ao impacto. O material apresenta expansão térmica quase nula (CTE 23x10-6/K de 0 a 400 °C), garantindo a estabilidade dimensional durante o ciclo térmico. Eletricamente, a chapa de PBI serve como um isolante premium com resistividade de volume superior a 2x10^15 ohm-cm e resistência dielétrica de 23 kV/mm a 300 °C, enquanto sua constante dielétrica estável (3,3 a 3,4) e o fator de dissipação ultrabaixo (abaixo de 0,003) em frequências (1 kHz a 0,1 MHz) são essenciais para a eletrônica aeroespacial. Quimicamente, ele resiste a ácidos sulfúrico/nítrico concentrados, hidróxidos de sódio/potássio a 50%, cetonas, combustíveis, vapor e água de alta pressão sem degradação. Outras vantagens incluem resistência à radiação gama/raio X e desgaseificação insignificante (perda total de massa abaixo de 0,1%) em ambientes a vácuo. Entre as limitações estão a coloração âmbar escura, o alto custo (5 a 10 vezes o do PTFE) e a capacidade de processamento sem fusão. Essas propriedades o tornam indispensável para escudos térmicos de foguetes, dispositivos de manuseio de wafer semicondutor, componentes de células de combustível e equipamentos de combate a incêndios em que as condições extremas excedem os limites dos materiais convencionais.

Aplicações da chapa de polibenzimidazol (chapa de PBI)

A chapa de PBI desempenha funções de missão crítica em sistemas de proteção térmica aeroespacial, incluindo revestimentos de bicos de foguetes e escudos térmicos de veículos de reentrada que suportam temperaturas superiores a 400 °C e estresse aerodinâmico extremo. Na fabricação de semicondutores, ela funciona como dispositivos de manuseio de wafer resistentes a plasma e isoladores de câmara de vácuo devido à desgaseificação ultrabaixa (<0,1% TML) e à estabilidade à radiação. O setor de energia utiliza folhas de PBI para placas bipolares de células de combustível e gaxetas de eletrolisadores, aproveitando a condutividade de prótons em ambientes corrosivos e de alta temperatura. Os equipamentos industriais contam com o PBI para vedações de válvulas químicas, rolamentos não lubrificados e componentes de bombas expostos a ácidos concentrados (por exemplo, 98% H₂SO₄) ou vapor. As aplicações de combate a incêndios e de defesa o utilizam em protetores faciais autoextinguíveis, barreiras de firewall de aeronaves e luvas resistentes a chamas (OI 58%). Os usos emergentes incluem isolamento elétrico de alta tensão em transformadores e vedações de infraestrutura de hidrogênio, em que sua resistência dielétrica (23 kV/mm) e impermeabilidade ao hidrogênio são essenciais. A capacidade exclusiva do material de substituir metais/cerâmicas em ambientes corrosivos com mais de 400°C justifica sua adoção, apesar dos custos mais altos.

Embalagem da folha de polibenzimidazol (folha de PBI)

Nossos produtos são embalados em caixas de papelão personalizadas de vários tamanhos com base nas dimensões do material. Os itens pequenos são embalados com segurança em caixas de PP, enquanto os itens maiores são colocados em caixas de madeira personalizadas. Asseguramos o cumprimento rigoroso da personalização da embalagem e o uso de materiais de amortecimento adequados para oferecer a melhor proteção durante o transporte.

Embalagem: Caixa de papelão, caixa de madeira ou personalizada.

Por favor, examine os detalhes da embalagem fornecidos para sua referência.

Processo de fabricação

1)Método de teste

(1)Análise da composição química - Verificada por meio de técnicas como GDMS ou XRF para garantir a conformidade com os requisitos de pureza.

(2)Teste de propriedades mecânicas - Inclui testes de resistência à tração, resistência ao escoamento e alongamento para avaliar o desempenho do material.

(3)Inspeção dimensional - Mede a espessura, a largura e o comprimento para garantir a aderência às tolerâncias especificadas.

(4)Inspeção da qualidade da superfície - Verifica se há defeitos como arranhões, rachaduras ou inclusões por meio de exame visual e ultrassônico.

(5)Teste de dureza - Determina a dureza do material para confirmar a uniformidade e a confiabilidade mecânica.

Consulte os procedimentos de testedo SAM para obter informações detalhadas.

Perguntas frequentes sobre a folha de polibenzimidazol (folha PBI)

Q1. O que define os principais recursos da chapa de PBI?

A chapa de PBI oferece estabilidade térmica incomparável com uma temperatura de transição vítrea de 435 °C, permitindo a operação contínua a 400 °C e uma breve exposição a 500 °C, juntamente com resistência inerente a chamas (índice de oxigênio de 58%). Ela resiste a praticamente todos os produtos químicos, inclusive ácidos sulfúrico/nítrico concentrados, hidróxido de sódio a 50%, solventes e vapor, mantendo a integridade mecânica em condições extremas.

Q2. Onde ele é usado de forma crítica?

Essencial para proteções térmicas aeroespaciais em bicos de foguetes, componentes de plasma-etch de semicondutores, placas bipolares de células de combustível, proteções faciais de bombeiros e vedações de válvulas químicas. Ele substitui metais/cerâmicas em ambientes corrosivos de mais de 400°C, onde materiais como PEEK ou PTFE falham, como ferramentas de perfuração de poços profundos ou vedações de infraestrutura de hidrogênio.

Q3. Como ele se compara ao PEEK ou PTFE?

A chapa de PBI supera o PEEK com uma temperatura de uso contínuo 200°C mais alta e resistência superior a chamas (OI 58% vs. 35%). Diferentemente do PTFE, ela resiste a álcalis e oferece resistência mecânica 10 vezes maior (130 MPa de tração), mantendo o isolamento elétrico (resistividade de volume: 2e15 ohm-cm) a 300 °C.

Informações relacionadas

1.métodos comuns de preparação

A chapa de PBI é fabricada por meio de moldagem por compressão em alta temperatura do pó de PBI purificado, começando com a pré-secagem do pó a 150-200°C sob vácuo para reduzir a umidade abaixo de 0,1%. Em seguida, o pó é carregado em moldes de aço usinados com precisão, revestidos com agentes desmoldantes (por exemplo, nitreto de boro) e submetidos a uma compressão de alta temperatura, nitreto de boro) e submetido a um ciclo controlado de pressão térmica: aquecido a 380-450°C a 5-10°C/min sob gás inerte (N₂/Ar), seguido de compressão gradual até 20-40 MPa para eliminar vazios e garantir a densificação uniforme. Essa temperatura é mantida por 2-5 horas para facilitar o emaranhamento da cadeia de polímeros e atingir uma densidade próxima à teórica (~1,3 g/cm³), após o que o molde é resfriado lentamente (1-2°C/min) até abaixo de 200°C sob pressão para evitar deformações/rachaduras. A chapa desmoldada é submetida à pós-cura a 250-300°C por 6 a 24 horas para aumentar a ligação cruzada e eliminar as tensões residuais. O processamento final inclui usinagem de precisão (fresagem/latamento CNC) para atender às tolerâncias dimensionais e acabamento de superfície (lixamento/polimento) para atender a requisitos específicos de rugosidade. Esse método produz chapas com espessuras de 0,5 mm a 50 mm, caracterizadas por sua cor âmbar escura e propriedades isotrópicas. Existem técnicas alternativas, como a prensagem isostática ou a fundição em solução, mas são menos comuns para chapas grossas devido aos desafios da remoção de solventes. A ausência de capacidade de processamento de fusão exige essa abordagem de moldagem em estado sólido que consome muita energia.