1. Introducción a la fibra PI

●Definición: La fibra PI, conocida coloquialmente como hilo de oro ",", es una fibra crucial de alto rendimiento caracterizada por la presencia de grupos de anillos de imida en su estructura molecular.

●Composición: Las moléculas de poliimida comunes contienen numerosos anillos de imida, anillos aromáticos o heterocíclicos, que imparten alta aromaticidad y rigidez.

●Resistencia: Los informes indican que los científicos rusos han producido fibra PI, superada sólo por la fibra PBO, con una resistencia de hasta 5,0 GPa.

2. Historial de desarrollo de la fibra PI

●Década de 1960: DuPont en EE.UU. inició investigaciones sobre la fibra PI, pero éstas permanecieron en la fase de laboratorio debido a limitaciones tecnológicas.

●Década de 1970: La ex Unión Soviética informó sobre aplicaciones militares de la fibra PI, con producción a pequeña escala para uso militar.

●Década de 1980: Austria industrializó la producción de fibra PI mediante tecnología de hilado en seco y lanzó el producto P84, principalmente para materiales de filtrado de alta temperatura. Francia introdujo más tarde la fibra Kermel con excelentes propiedades ignífugas.

●Década de 1990: Los científicos rusos desarrollaron fibra PI con una resistencia a la rotura de 5,0 GPa, lo que hizo avanzar significativamente la industria aeroespacial.

●Principios del siglo XXI: las universidades e instituciones de investigación chinas han realizado estudios sistemáticos y exhaustivos sobre la fibra PI, logrando ciertos resultados experimentales.

3. Características de rendimiento de la fibra PI

●Propiedades mecánicas: La fibra PI tiene una densidad de aproximadamente 1,41 g/cm³Las fibras PI resistentes al calor tienen una resistencia mecánica entre 0,5—1,0 GPa y un módulo de 10—40 GPa; las fibras PI de alto módulo y alta resistencia tienen una resistencia a la tracción de aproximadamente 2,5 GPa y un módulo superior a 90 GPa.

●Resistencia térmica y al fuego: las fibras de poliimida totalmente aromáticas generalmente se descomponen por encima de los 500℃, con un índice de oxígeno limitante de hasta el 66%. Sin embargo, el proceso de descomposición puede producir sustancias nocivas como el cianuro de hidrógeno.

●Estabilidad ante ácidos y álcalis: Las fibras de PI son estables en ambientes ácidos y conservan entre un 30% y un 40% de su resistencia después de 48 horas en ácido clorhídrico diluido al 10%; sin embargo, se degradan significativamente en condiciones alcalinas.

●Otras propiedades: Las fibras PI exhiben buena resistencia a la radiación UV y propiedades dieléctricas, con una constante dieléctrica típica alrededor de 3,4 y una pérdida de aproximadamente 10^(-3).

4. Aplicaciones de la fibra PI

●Áreas de aplicación: Debido a su excelente rendimiento, las fibras de PI se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial, la protección a altas temperaturas, la electrónica y otros campos, especialmente en aplicaciones de alta temperatura como la fabricación de guantes resistentes al calor, fieltros, tambores, hilos, bolsas de filtro y materiales ablativos. Además, las fibras de PI se pueden tejer en telas para su uso en materiales para la piel, reparaciones de tuberías, refuerzo compuesto, materiales a prueba de balas y más.