ພາດສະຕິກທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດໃນປະຈຸບັນແມ່ນຫຍັງ?

ພາດສະຕິກທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດໃນປະຈຸບັນແມ່ນຫຍັງ? - PBI!

Polybenzimidazole (PBI) ເປັນໂພລີເມີໂຣຊີກລິກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ມີກິ່ນຫອມ, ໄດ້ຖືກສັງເຄາະຄັ້ງທໍາອິດໃນປີ 1961 ໂດຍນັກວິທະຍາສາດອາເມລິກາ Vogel ແລະ Marvel. ກະດູກສັນຫຼັງຂອງໂມເລກຸນຂອງມັນປະກອບດ້ວຍຫົວໜ່ວຍ benzimidazole ຊ້ຳໆ (-C₆H₄-NH-C=N-C₆H₄-NH-), ແລະໂຄງສ້າງ heterocyclic ທີ່ແຂງກະດ້າງນີ້ແມ່ນແຫຼ່ງພື້ນຖານຂອງຄຸນສົມບັດທີ່ສຸດຂອງ PBI.

Ⅰ. ເປັນຫຍັງ PBI ຈຶ່ງຖືວ່າເປັນ "ພລາສຕິກທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດ"?

ຄຸນສົມບັດ "ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດ" ຂອງ PBI ແມ່ນຄວາມບໍ່ສາມາດຫຼີກລ່ຽງໄດ້ສອງຢ່າງເນື່ອງຈາກທັງ thermodynamics ແລະໂຄງສ້າງໂມເລກຸນ, ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຕົ້ນຕໍໃນສາມຕົວຊີ້ວັດທີ່ສໍາຄັນ:

ຕົວຊີ້ວັດ	ພາລາມິເຕີ PBI	ອ້າງອີງການປຽບທຽບ (PEEK/PI)	ຄວາມສໍາຄັນ
ອຸນຫະພູມການປ່ຽນແປງຂອງແກ້ວ (Tg)	~425℃	PEEK ~143℃ / PI ~360℃	ອຸນຫະພູມທີ່ສໍາຄັນທີ່ວັດສະດຸປ່ຽນຈາກ brittle ເປັນລັດ elastic ສູງ; Tg ຂອງ PBI ແມ່ນສູງກ່ວາຂອງພາດສະຕິກວິສະວະກໍາທົ່ວໄປຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ອຸນຫະພູມການເສື່ອມສະພາບຄວາມຮ້ອນ (Td, ການສູນເສຍນ້ໍາ 5%)	> 500 ອົງສາ	PEEK ~550℃ (ແຕ່ softens 300℃) / PI ~450℃	ອຸນຫະພູມທີ່ວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນການເຊື່ອມໂຊມ irreversible; PBI ຄົງທີ່ຕໍ່າກວ່າ 500 ℃.
ອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກໃນໄລຍະຍາວ	250-300℃ (ອາກາດ)	PEEK ~250℃ / PI ~300℃	ອຸນຫະພູມສູງສຸດສໍາລັບການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ; PBI ສະແດງໃຫ້ເຫັນການເຊື່ອມໂຊມຂອງຊັບສິນກົນຈັກຊ້າທີ່ສຸດຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ.

ເຫດຜົນພື້ນຖານແມ່ນວ່າຜົນກະທົບຂອງ conjugation ທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງວົງແຫວນ benzimidazole ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເພີ່ມພະລັງງານພັນທະບັດໂມເລກຸນ, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມສ່ຽງຫນ້ອຍທີ່ຈະແຕກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ; ໃນເວລາດຽວກັນ, ໂຄງປະກອບການ amorphous ຫຼີກເວັ້ນການ melting ຄວາມຮ້ອນຂອງພາກພື້ນ crystalline, ເພີ່ມທະວີການສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນ.

Ⅱ. ຄຸນລັກສະນະຫຼັກຂອງ PBI

PBI boasts "ທັງຫມົດປະມານ" ປະສິດທິພາບ. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນການສະແດງອອກທາງດ້ານປະລິມານຂອງຄຸນລັກສະນະທີ່ມີຄຸນຄ່າສູງຂອງມັນ:

Super Heat Resistance: ຮັກສາຄວາມແຮງ tensile ອຸນຫະພູມຫ້ອງຫຼາຍກວ່າ 60% ຢູ່ທີ່ 300 ℃ (PEEK ຮັກສາພຽງແຕ່ 30%);

ຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແລະໂມດູນສູງ: ຄວາມແຮງ tensile ອຸນຫະພູມຫ້ອງ ~ 170MPa, modulus elastic ~ 5GPa (ໃກ້ກັບໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ);

ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນທາງເຄມີ: ທົນທານຕໍ່ກັບສານລະລາຍອິນຊີທັງໝົດ (ອາຊິດໂທນ, ໂທລູອີນ), ອາຊິດ, ແລະດ່າງ (pH 2-12), ຍົກເວັ້ນອາຊິດຊູນຟູຣິກເຂັ້ມຂຸ້ນ / ອາຊິດໄນຕຣິກ;

ການດູດຊືມຕ່ໍາ: ການດູດຊຶມນ້ໍາ <0.3% (23℃/24h), ຕ່ໍາກວ່າ PAI ແລະ PEEK;

insulation ໄຟຟ້າ: ຄວາມຕ້ານທານປະລິມານ>10¹⁶Ω·cm, ຄົງທີ່ dielectric ~3.0 (1kHz);

ຄຸນສົມບັດການດັບເພີງດ້ວຍຕົນເອງ: ດັດຊະນີອົກຊີເຈນ (LOI) ~ 40, ບັນລຸການຈັດອັນດັບ UL94 V-0 ໂດຍບໍ່ມີສານຕ້ານໄຟ;

ຄວາມຕ້ານທານລັງສີ: ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ປະລິມານຂອງຮັງສີແກມມາ > 10⁹Gy (ຄວາມທົນທານຕໍ່ເຕົາປະຕິກອນນິວເຄລຍ).

Ⅲ. ສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທົ່ວໄປຂອງ PBI

ເນື່ອງຈາກ "ປະສິດທິພາບທີ່ສຸດ," PBI ຖືກນໍາໃຊ້ພຽງແຕ່ໃນຂົງເຂດລະດັບສູງທີ່ບໍ່ສາມາດທົດແທນໄດ້, ຈັດປະເພດໂດຍອຸດສາຫະກໍາດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

Aerospace: ປະທັບຕາ turbine ເຄື່ອງຈັກ, rocket nose cone ໄສ້ປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນ, ອົງປະກອບໂຄງສ້າງການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນດາວທຽມ;

ການຜະລິດ Semiconductor: ຜູ້ບັນທຸກ wafer (ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນຂອງ plasma), CMP ແຜ່ນຂັດຂັດ (ຄວາມຮາບພຽງສູງ);

ການປ້ອງກັນແລະການທະຫານ: ໂກນດັງລູກສອນໄຟ, ຊ່ອງໃສ່ເກີບປ້ອງກັນລູກປືນ (ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສະເພາະສູງ + ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ), radar radomes;

ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີລະດັບສູງ: ທໍ່ເບກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ແຜ່ນວາວຂອງເຄື່ອງອັດ (ປ່ຽນໂລຫະສໍາລັບການຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກ);

ພາກສະຫນາມທາງການແພດ: implantable neural electrodes ( biocompatibility ດີ), handles ເຄື່ອງມືຜ່າຕັດ (ທົນທານຕໍ່ການຂ້າເຊື້ອອຸນຫະພູມສູງ).

ໃນປັດຈຸບັນ, ພຽງແຕ່ຜູ້ຜະລິດໃນສະຫະລັດ, ຈີນ, ເຢຍລະມັນ, ແລະຍີ່ປຸ່ນມີຄວາມສາມາດຜະລິດວັດສະດຸນີ້.

Ⅳ. ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບຂອງ PBI ແລະ PEEK

	ແຜ່ນ PBI	PEEK Sheet	ສະຫຼຸບ
ການຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ຢູ່ທີ່ 300 ℃	> 60%	<30%	PBI ສະຫນອງຄວາມທົນທານຂອງອຸນຫະພູມສູງທີ່ເຫນືອກວ່າ.
ອັດຕາການດູດຊຶມນ້ໍາ (23 ℃ / 24 ຊົ່ວໂມງ)	<0.3%	~0.5%	PBI ສະຫນອງຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງດ້ານມິຕິທີ່ດີກວ່າ
ອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກໃນໄລຍະຍາວ	250-300℃	~250℃	PBI ຂອບເຂດຈໍາກັດເທິງ: 50 ℃

ແຜ່ນພາດສະຕິກ PEEK ຫຍໍ້ມາຈາກ "ວັດຖຸປະສົງຂອງພລາສຕິກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ", ໃນຂະນະທີ່ PBI ຫຍໍ້ມາຈາກ "ພລາສຕິກທີ່ມີສະພາບແວດລ້ອມສູງສຸດ."

AHD Polyetheretherketone Sheet (ແຜ່ນ PEEK)

December 20, 2025