1. Introduction à la fibre PI

●Définition : La fibre PI, familièrement connue sous le nom de fil "gold, " est une fibre haute performance cruciale caractérisée par la présence de groupes cycliques imides dans son squelette moléculaire.

●Composition : Les molécules de polyimide courantes contiennent de nombreux cycles imides, aromatiques ou hétérocycliques, qui confèrent une grande aromatisation et une grande rigidité.

●Résistance : Des rapports indiquent que des scientifiques russes ont produit des fibres PI, deuxièmes après les fibres PBO, avec une résistance allant jusqu'à 5,0 GPa.

2. Historique du développement de PI Fiber

●Années 1960 : DuPont aux États-Unis a commencé des recherches sur la fibre PI, mais elles sont restées au stade du laboratoire en raison de limitations technologiques.

●Années 1970 : L'ex-Union soviétique a signalé des applications militaires de la fibre PI, avec une production à petite échelle pour un usage militaire.

●Années 1980 : l'Autriche a industrialisé la production de fibres PI en utilisant la technologie de filage à sec, en lançant le produit P84 principalement pour les matériaux filtrants à haute température. La France a ensuite introduit la fibre Kermel avec d'excellentes propriétés ignifuges.

●Années 1990 : des scientifiques russes ont développé une fibre PI avec une résistance à la rupture de 5,0 GPa, faisant progresser considérablement l'industrie aérospatiale.

●Début du 21e siècle : les universités et les instituts de recherche chinois ont mené des études systématiques et complètes sur la fibre PI, obtenant certains résultats expérimentaux.

3. Caractéristiques de performance de la fibre PI

●Propriétés mécaniques : La fibre PI a une densité d'environ 1,41 g/cm³Les fibres PI résistantes à la chaleur ont une résistance mécanique comprise entre 0,5—1,0 GPa et un module de 10—40 GPa ; les fibres PI à haute résistance et à module élevé ont une résistance à la traction d'environ 2,5 GPa et un module supérieur à 90 GPa.

●Résistance thermique et au feu : les fibres de polyimide entièrement aromatiques se décomposent généralement au-dessus de 500°C, avec un indice limite d'oxygène allant jusqu'à 66 %. Cependant, le processus de décomposition peut produire des substances nocives telles que le cyanure d'hydrogène.

●Stabilité acide et alcaline : les fibres PI sont stables dans les environnements acides, conservant une résistance de 30 à 40 % après 48 heures dans de l'acide chlorhydrique dilué à 10 % ; cependant, elles se dégradent considérablement dans des conditions alcalines.

●Autres propriétés : Les fibres PI présentent une bonne résistance aux rayons UV et de bonnes propriétés diélectriques, avec une constante diélectrique typique d'environ 3,4 et une perte d'environ 10^(-3).

4. Applications de la fibre PI

●Domaines d'application : En raison de leurs excellentes performances, les fibres PI sont largement utilisées dans l'aérospatiale, la protection à haute température, l'électronique et d'autres domaines, en particulier dans les applications à haute température telles que la fabrication de gants résistants à la chaleur, de feutres, de tambours, de fils, de sacs filtrants et de matériaux ablatifs. De plus, les fibres PI peuvent être tissées dans des tissus destinés à être utilisés dans les matériaux de revêtement, les réparations de pipelines, le renforcement composite, les matériaux pare-balles, etc.