CB6957 Polybenzimidazol-Blatt (PBI-Blatt)

Polybenzimidazol-Platte (PBI-Platte) Beschreibung

PBI-Platten sind ein ultrahochleistungsfähiges duroplastisches Material, das aus PBI-Pulver geformt wird. Es ist bekannt für seine unvergleichliche thermische Stabilität mit einer Glasübergangstemperatur von 435°C - der höchsten unter den handelsüblichen Polymeren - und ermöglicht einen Dauerbetrieb bei 400°C und eine kurzzeitige Belastung bei 500°C. Seine inhärente Flammbeständigkeit (Sauerstoffindex 58 %) verhindert eine Entzündung und verhindert die Freisetzung giftiger Rauchgase und übertrifft damit Metalle und Kunststoffe wie PEEK. Mechanisch weist es eine außergewöhnliche Hochtemperaturfestigkeit mit 130 MPa Zugfestigkeit, 5,5 GPa Elastizitätsmodul und Shore D 97 Härte auf, während es eine einzigartige Dehnung von 20 % für die Schlagfestigkeit beibehält. Das Material weist eine thermische Ausdehnung von nahezu Null auf (CTE 23x10-6/K von 0-400°C), was die Dimensionsstabilität während der thermischen Wechselbeanspruchung sicherstellt. Elektrisch dient PBI-Blech als erstklassiger Isolator mit einem spezifischen Volumenwiderstand von mehr als 2x10^15 Ohm-cm und einer Durchschlagfestigkeit von 23 kV/mm bei 300°C, während seine stabile Dielektrizitätskonstante (3,3-3,4) und der extrem niedrige Verlustfaktor (unter 0,003) über Frequenzen (1 kHz bis 0,1 MHz) für die Luft- und Raumfahrtelektronik entscheidend sind. Chemisch gesehen widersteht es konzentrierten Schwefel-/Salpetersäuren, 50%igen Natrium-/Kaliumhydroxiden, Ketonen, Kraftstoffen, Dampf und Hochdruckwasser ohne Beeinträchtigung. Weitere Vorteile sind die Beständigkeit gegen Gamma- und Röntgenstrahlung und die vernachlässigbare Ausgasung (Gesamtmassenverlust unter 0,1 %) in Vakuumumgebungen. Zu den Einschränkungen gehören die dunkle Bernsteinfärbung, die hohen Kosten (das 5-10fache von PTFE) und die Nichtverarbeitbarkeit in der Schmelze. Diese Eigenschaften machen es unentbehrlich für Hitzeschilde von Raketen, Halbleiter-Wafer-Handhabungsvorrichtungen, Brennstoffzellenkomponenten und Feuerwehrausrüstung, wo extreme Bedingungen die Grenzen herkömmlicher Materialien überschreiten.

Polybenzimidazol-Platten (PBI-Platten) Anwendungen

PBI-Platten erfüllen missionskritische Aufgaben in Wärmeschutzsystemen für die Luft- und Raumfahrt, einschließlich Raketendüsenauskleidungen und Hitzeschilden für Wiedereintrittsfahrzeuge, die Temperaturen von über 400 °C und extremen aerodynamischen Belastungen standhalten. In der Halbleiterherstellung dienen sie aufgrund ihrer extrem geringen Ausgasung (<0,1 % TML) und Strahlungsstabilität als plasmabeständige Wafer-Handhabungsvorrichtungen und Vakuumkammer-Isolatoren. Der Energiesektor verwendet PBI-Platten für Bipolarplatten von Brennstoffzellen und Dichtungen von Elektrolyseuren, um die Protonenleitfähigkeit in korrosiven Hochtemperaturumgebungen zu nutzen. Industrieanlagen verlassen sich auf PBI für chemische Ventildichtungen, nicht geschmierte Lager und Pumpenkomponenten, die konzentrierten Säuren (z. B. 98 % H₂SO₄) oder Dampf ausgesetzt sind. Bei der Brandbekämpfung und im Verteidigungsbereich wird es in selbstverlöschenden Gesichtsschutzschilden, Feuerschutzwänden für Flugzeuge und flammfesten Handschuhen (OI 58 %) eingesetzt. Zu den neuen Anwendungen gehören elektrische Hochspannungsisolierungen in Transformatoren und Wasserstoffinfrastrukturdichtungen, bei denen sich seine Durchschlagsfestigkeit (23 kV/mm) und Wasserstoffundurchlässigkeit als wesentlich erweisen. Die einzigartige Fähigkeit des Materials, Metalle/Keramik in korrosiven Umgebungen über 400°C zu ersetzen, rechtfertigt trotz höherer Kosten die Einführung.

Polybenzimidazol-Platten (PBI-Platten) Verpackung

Unsere Produkte werden in kundenspezifischen Kartons verschiedener Größen verpackt, die auf den Abmessungen des Materials basieren. Kleine Artikel werden sicher in PP-Kartons verpackt, während größere Artikel in maßgefertigte Holzkisten gelegt werden. Wir sorgen für eine strikte Einhaltung der Verpackungsanpassung und die Verwendung geeigneter Polstermaterialien, um einen optimalen Schutz während des Transports zu gewährleisten.

Verpackung: Karton, Holzkiste, oder kundenspezifisch.

Bitte sehen Sie sich die Verpackungsdetails zu Ihrer Information an.

Herstellungsprozess

1)Prüfverfahren

(1)Analyse der chemischen Zusammensetzung - Verifiziert mit Techniken wie GDMS oder XRF, um die Einhaltung der Reinheitsanforderungen zu gewährleisten.

(2)Prüfung der mechanischen Eigenschaften - Umfasst Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnungstests zur Bewertung der Materialleistung.

(3)Maßprüfung - Misst Dicke, Breite und Länge, um die Einhaltung der vorgegebenen Toleranzen zu gewährleisten.

(4)Prüfung der Oberflächenqualität - Überprüfung auf Defekte wie Kratzer, Risse oder Einschlüsse durch Sicht- und Ultraschallprüfung.

(5)Härteprüfung - Bestimmung der Materialhärte zur Bestätigung der Gleichmäßigkeit und mechanischen Zuverlässigkeit.

Detaillierte Informationen entnehmenSie bitte den SAM-Prüfverfahren.

Häufig gestellte Fragen zu Polybenzimidazolplatten (PBI-Platten)

Q1. Was sind die Kernfähigkeiten von PBI Sheet?

PBI Platten bieten eine unvergleichliche thermische Stabilität mit einer Glasübergangstemperatur von 435°C, die einen kontinuierlichen Betrieb bei 400°C und eine kurzzeitige Exposition bei 500°C ermöglicht, sowie eine inhärente Flammfestigkeit (Sauerstoffindex 58%). Es widersteht praktisch allen Chemikalien, einschließlich konzentrierter Schwefel-/Salpetersäure, 50 %iger Natriumhydroxidlösung, Lösungsmitteln und Dampf, und behält dabei seine mechanische Integrität unter extremen Bedingungen.

Q2. Wo wird es besonders häufig eingesetzt?

Unverzichtbar für Hitzeschilde in Raketendüsen der Luft- und Raumfahrt, Komponenten für die Plasmaätzung von Halbleitern, Bipolarplatten für Brennstoffzellen, Gesichtsschutzschilde für Feuerwehrleute und Dichtungen für chemische Ventile. Es ersetzt Metalle/Keramik in korrosiven Umgebungen über 400 °C, in denen Materialien wie PEEK oder PTFE versagen, z. B. in Tiefbohrwerkzeugen oder Wasserstoffinfrastrukturdichtungen.

Q3. Wie schneidet es im Vergleich zu PEEK oder PTFE ab?

PBI Platten übertreffen PEEK mit einer um 200°C höheren Dauergebrauchstemperatur und überlegener Flammenbeständigkeit (OI 58% vs. 35%). Im Gegensatz zu PTFE ist es alkalibeständig und bietet eine 10-fach höhere mechanische Festigkeit (130 MPa Zugfestigkeit) bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der elektrischen Isolierung (Volumenwiderstand: 2e15 Ohm-cm) bei 300°C.

Verwandte Informationen

1.übliche Vorbereitungsmethoden

PBI-Platten werden durch Hochtemperatur-Pressformen von gereinigtem PBI-Pulver hergestellt, wobei das Pulver zunächst bei 150-200°C unter Vakuum vorgetrocknet wird, um den Feuchtigkeitsgehalt unter 0,1% zu senken. Das Pulver wird dann in präzisionsgefertigte Stahlformen gefüllt, die mit Trennmitteln (z.B., Das Pulver wird dann in präzisionsgefertigte Stahlformen gefüllt, die mit Trennmitteln (z. B. Bornitrid) beschichtet sind, und einem kontrollierten Wärme-Druck-Zyklus unterzogen: Es wird unter Inertgas (N₂/Ar) bei 5-10 °C/min auf 380-450 °C erhitzt und anschließend schrittweise auf 20-40 MPa komprimiert, um Hohlräume zu beseitigen und eine gleichmäßige Verdichtung zu gewährleisten. Diese Temperatur wird 2-5 Stunden lang beibehalten, um die Verflechtung der Polymerketten zu erleichtern und eine nahezu theoretische Dichte (~1,3 g/cm³) zu erreichen, woraufhin die Form langsam (1-2 °C/min) unter Druck auf unter 200 °C abgekühlt wird, um Verformungen/Risse zu verhindern. Das entformte Blech wird 6-24 Stunden lang bei 250-300 °C nachgehärtet, um die Vernetzung zu verbessern und Restspannungen zu beseitigen. Die Endbearbeitung umfasst eine Präzisionsbearbeitung (CNC-Fräsen/Drehen), um die Maßtoleranzen einzuhalten, sowie eine Oberflächenbearbeitung (Schleifen/Polieren) für spezifische Rauheitsanforderungen. Mit diesem Verfahren werden Bleche mit Dicken von 0,5 mm bis 50 mm hergestellt, die sich durch ihre charakteristische dunkle Bernsteinfarbe und isotrope Eigenschaften auszeichnen. Es gibt alternative Verfahren wie isostatisches Pressen oder Lösungsgießen, die jedoch bei dicken Blechen aufgrund der Schwierigkeiten bei der Entfernung von Lösungsmitteln weniger verbreitet sind. Die fehlende Verarbeitbarkeit in der Schmelze macht dieses energieintensive Festkörperformverfahren erforderlich.