1. Pengantar PI Fiber

●Definisi: Serat PI, yang secara umum dikenal sebagai benang emas ", " merupakan serat penting berkinerja tinggi yang dicirikan oleh keberadaan gugus cincin imida pada tulang punggung molekulnya.

●Komposisi: Molekul polimida umum mengandung banyak cincin imida, cincin aromatik atau heterosiklik, yang memberikan aromatisitas dan kekakuan tinggi.

●Kekuatan: Laporan menunjukkan bahwa ilmuwan Rusia telah menghasilkan serat PI yang kedua setelah serat PBO dengan kekuatan hingga 5,0GPa.

2. Sejarah Perkembangan PI Fiber

●1960-an: DuPont di AS memulai penelitian terhadap serat PI, tetapi masih dalam tahap laboratorium karena keterbatasan teknologi.

●1970-an: Bekas Uni Soviet melaporkan aplikasi militer serat PI, dengan produksi skala kecil untuk penggunaan militer.

●1980-an: Austria melakukan industrialisasi produksi serat PI menggunakan teknologi pemintalan kering, meluncurkan produk P84 terutama untuk bahan penyaring suhu tinggi. Prancis kemudian memperkenalkan serat Kermel dengan sifat tahan api yang sangat baik.

●1990-an: Ilmuwan Rusia mengembangkan serat PI dengan kekuatan putus 5,0GPa, yang secara signifikan memajukan industri kedirgantaraan.

●Awal Abad ke-21: Universitas dan lembaga penelitian Tiongkok telah melakukan studi sistematis dan komprehensif terhadap serat PI, mencapai hasil eksperimen tertentu.

3. Karakteristik Kinerja Serat PI

●Sifat Mekanik: Serat PI memiliki kepadatan sekitar 1,41g/cm³Serat PI tahan panas memiliki kekuatan mekanik antara 0,5—1.0GPa dan modulus 10—40GPa; serat PI berkekuatan tinggi dan modulus tinggi memiliki kekuatan tarik sekitar 2,5GPa dan modulus melebihi 90GPa.

●Tahan Panas dan Api: Serat polimida aromatik penuh biasanya terurai di atas 500℃, dengan indeks oksigen pembatas hingga 66%. Namun, proses dekomposisi dapat menghasilkan zat berbahaya seperti hidrogen sianida.

●Stabilitas Asam dan Alkali: Serat PI stabil dalam lingkungan asam, mempertahankan kekuatan 30%-40% setelah 48 jam dalam asam klorida encer 10%; namun, serat ini terdegradasi secara signifikan dalam kondisi basa.

●Sifat-sifat Lainnya: Serat PI menunjukkan ketahanan terhadap radiasi UV dan sifat dielektrik yang baik, dengan konstanta dielektrik tipikal sekitar 3,4 dan kehilangan sekitar 10^(-3).

4. Aplikasi Serat PI

●Bidang Aplikasi: Berkat kinerjanya yang luar biasa, serat PI banyak digunakan dalam bidang kedirgantaraan, perlindungan suhu tinggi, elektronik, dan bidang lainnya, terutama dalam aplikasi suhu tinggi seperti pembuatan sarung tangan tahan panas, kain felt, drum, benang, kantong filter, dan bahan ablatif. Selain itu, serat PI dapat ditenun menjadi kain untuk digunakan dalam bahan kulit, perbaikan pipa, penguat komposit, bahan antipeluru, dan banyak lagi.