1. Pengenalan kepada Serat PI

●Definisi: Serat PI, atau lebih dikenali sebagai benang emas ", " ialah serat berprestasi tinggi penting yang dicirikan oleh kehadiran kumpulan cincin imida dalam tulang belakang molekulnya.

●Komposisi: Molekul polimida biasa mengandungi banyak cincin imida, cincin aromatik atau heterosiklik, yang memberikan aromatik dan ketegaran yang tinggi.

●Kekuatan: Laporan menunjukkan bahawa saintis Rusia telah menghasilkan gentian PI kedua selepas gentian PBO dengan kekuatan sehingga 5.0GPa.

2. Sejarah Pembangunan Serat PI

●1960-an: DuPont di Amerika Syarikat memulakan penyelidikan mengenai gentian PI, tetapi ia kekal di peringkat makmal disebabkan oleh batasan teknologi.

●1970-an: Bekas Kesatuan Soviet melaporkan aplikasi ketenteraan gentian PI, dengan pengeluaran berskala kecil untuk kegunaan ketenteraan.

●1980-an: Austria mengindustrikan pengeluaran gentian PI menggunakan teknologi pemintalan kering, melancarkan produk P84 terutamanya untuk bahan penapis suhu tinggi. Perancis kemudiannya memperkenalkan gentian Kermel dengan sifat tahan api yang sangat baik.

●1990-an: Saintis Rusia telah membangunkan gentian PI dengan kekuatan putus 5.0GPa, sekali gus memajukan industri aeroangkasa dengan ketara.

●Awal Abad ke-21: Universiti dan institusi penyelidikan China telah menjalankan kajian sistematik dan komprehensif mengenai gentian PI, mencapai keputusan eksperimen tertentu.

3. Ciri-ciri Prestasi Serat PI

●Sifat Mekanikal: Serat PI mempunyai ketumpatan kira-kira 1.41g/cm³Gentian PI tahan haba mempunyai kekuatan mekanikal antara 0.5—1.0GPa dan modulus 10—40GPa; gentian PI modulus tinggi berkekuatan tinggi mempunyai kekuatan tegangan kira-kira 2.5GPa dan modulus melebihi 90GPa.

●Rintangan Terma dan Api: Serat polimida aromatik sepenuhnya biasanya terurai melebihi 500℃, dengan indeks oksigen yang mengehadkan sehingga 66%. Walau bagaimanapun, proses penguraian boleh menghasilkan bahan berbahaya seperti hidrogen sianida.

●Kestabilan Asid dan Alkali: Serat PI stabil dalam persekitaran berasid, mengekalkan kekuatan 30%-40% selepas 48 jam dalam asid hidroklorik cair 10%; walau bagaimanapun, ia terdegradasi dengan ketara dalam keadaan alkali.

●Sifat-sifat Lain: Gentian PI mempamerkan rintangan sinaran UV dan sifat dielektrik yang baik, dengan pemalar dielektrik tipikal sekitar 3.4 dan kehilangan kira-kira 10^(-3).

4. Aplikasi Serat PI

●Kawasan Aplikasi: Disebabkan prestasi cemerlangnya, gentian PI digunakan secara meluas dalam aeroangkasa, perlindungan suhu tinggi, elektronik dan bidang lain, terutamanya dalam aplikasi suhu tinggi seperti pembuatan sarung tangan tahan haba, felt, dram, benang, beg penapis dan bahan ablatif. Selain itu, gentian PI boleh ditenun menjadi fabrik untuk digunakan dalam bahan kulit, pembaikan saluran paip, tetulang komposit, bahan kalis peluru dan banyak lagi.