聚苯并咪唑 (PBI) 是一種耐高溫?zé)崴苄运芰?,可用作摩擦和磨損負(fù)載部件的薄涂層。它優(yōu)于其他耐高溫聚合物涂層,特別是聚酰胺酰亞胺 (PAI),它已在此顯示適用于不同類型的磨損負(fù)載,即劃痕、滑動和磨損。較高的較終固化溫度有利于實現(xiàn)較佳的摩擦學(xué)性能曲線。PBI塑料,全稱為聚苯并咪唑(Polybenzimidazole),是一種高性能工程熱塑性塑料,具有出色的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、耐磨性和機械強度。機械強度:PBI塑料具有強度高和高剛性,能夠承受較大的機械應(yīng)力,保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和耐用性。PBI塑料對多種化學(xué)試劑具有優(yōu)異的抵抗性。湖南PBI航空支架
PBI溶液:PBI聚合物是一種無定形熱塑性塑料,可以很容易地溶解在非質(zhì)子溶劑中,例如n,n-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亞砜(DMSO)和n-甲基吡咯烷酮(NMP)。PBI 聚合物以粗粉末形式生產(chǎn),分類為 0.8 IV(特性粘度)。PBI的溶劑混合物可以通過添加至所選溶劑、加熱和混合來制備。該溶液需要通過添加氯化鋰 (LiCl) 或類似物來穩(wěn)定離子。非腐蝕性應(yīng)用可考慮使用硝酸鋰 (LiNO3)。離子材料的典型濃度為<2% LiCl,或<0.5M。PBI 聚合物溶液有 26% 的 DMAC(含 LiCl)溶液和 10% 的 DMAC(不含 LiCl)溶液。浙江PBI渦輪制造PBI纖維可用作耐焰織物和燒蝕材料。
PBI涂層設(shè)備:涂層是在 Brewer Science, Inc. CB-100 旋涂機上生產(chǎn)的,而噴涂和封裝則使用 Daetec 設(shè)計的定制工具。計量數(shù)據(jù)由 XP-1 觸針輪廓儀、AFP-200 原子力輪廓儀和 Xi-100 光學(xué)輪廓儀生成。在適用的情況下,設(shè)備設(shè)置包括 5 毫克觸筆負(fù)載、較小 4 毫米距離和 0.5 毫米/秒的速度。對于清潔測試,使用點和環(huán)觸點的 Hg 探針(型號 802B-150)、HP 4140B 皮安表源,由 MDC 測量系統(tǒng)支持,具有 I-V 繪圖程序 @ 10 mv 步長從 0-1V [11]。生成典型的 I-V 圖來比較趨勢并研究保護(hù)膜的擊穿電壓。用于材料表征的分析設(shè)備包括 SEM (Hitachi 4700)、能量色散 X 射線光譜 (EDS)、帶 ATR 的 FTIR(Spectrum 100、DGTS 檢測器、ZnSe 涂層附件、Perkin-Elmer)。改良的脫氣熱重測試方法是通過典型的實驗室規(guī)模(+/- 0.1mg)進(jìn)行的。UV 固化設(shè)備包括 Intelli-Ray 400 微處理器控制的光固化系統(tǒng)。
基于 m-PBI 和 ZIF-11 的 MMM 在納米級和微米級顆粒的范圍內(nèi)都得到了發(fā)展,填充量高達(dá) 55 wt%。據(jù)報道,H2 滲透率的增加是由于穿透氣體分子的擴散速度加快,而 ZIF 和聚合物溶液中 CO2 吸附量的減少則是 MMM 選擇性提高的原因。表 3 總結(jié)了 m-PBI MMM 的 H2/CO2 性能。雖然對 PBI 主鏈進(jìn)行化學(xué)處理可大幅提高其自由體積分?jǐn)?shù)(FFV),從而提高 H2 滲透率,但這往往是以喪失 H2/CO2 選擇性為代價的。未來的研究應(yīng)探索使用同時具有大分子和剛性官能團(tuán)的單體進(jìn)行無規(guī)共聚,以生產(chǎn)高滲透性和剛性的 PBI 聚合物,從而克服滲透性和選擇性之間的權(quán)衡。PBI塑料在未來將有更普遍的應(yīng)用和明顯的研究成果。
PBI涂層表征方法:涂層附著力和劃痕試驗:使用交叉切割試驗確定涂層與基材分離的阻力。使用工具在涂層表面切割出直角格子圖案,一直穿透到基材。使用劃痕機研究涂層的耐刮擦性。為了研究“臨界載荷”,對每個涂層系統(tǒng)進(jìn)行了至少 3 次劃痕試驗,速度為 1 mm/s,載荷從 0.5 增加到 100 N,劃痕距離為 15 mm(圖 1)?;瑒幽p試驗:根據(jù) ASTM G176試驗臺,在塊環(huán)上進(jìn)行滑動摩擦和磨損試驗(圖 2)。將固定涂層壓在旋轉(zhuǎn)的金屬環(huán)上。使用的對應(yīng)物是 100 個 Cr6 鋼環(huán),外徑為 13 mm,平均表面粗糙度為 Ra≈ 0.2 μm。測試在室溫下的干滑動條件下進(jìn)行,參數(shù)如下:標(biāo)稱初始接觸壓力 = 0.5 MPa、滑動速度 = 1 m/s、測試時間 = 2 h。磨損量通過白光顯微鏡測量。PBI塑料成為燃料電池行業(yè)高溫膜電極組件的供應(yīng)商。湖南PBI航空支架
以其良好的阻燃性,PBI 塑料常用于建筑材料,增強建筑的防火安全性。湖南PBI航空支架
氫是地球上較簡單、較豐富的元素之一,只由一對質(zhì)子和電子組成。雖然氫氣被普遍用作化學(xué)原料,但原則上它只是一種儲存和輸送能量的介質(zhì),而不是能量的主要來源。目前,H2 主要用于石油提煉和化肥生產(chǎn)。然而,它的可燃性為可持續(xù)運輸和公用事業(yè)部門提供了額外的用途,較終可能徹底改變這些行業(yè)。例如,以碳?xì)浠衔餅槿剂系膫鹘y(tǒng)內(nèi)燃機(ICE)會產(chǎn)生大量溫室氣體,與之相比,氫基汽車只會排放水蒸氣作為副產(chǎn)品,這使其成為解決當(dāng)前氣候危機的一個有前途的方案。氫氣還可用于燃料電池,產(chǎn)生清潔電力。因此,在不久的將來實現(xiàn)氫經(jīng)濟(jì)的愿景是非?,F(xiàn)實的。然而,轉(zhuǎn)型過程面臨著許多挑戰(zhàn),其中較重要的挑戰(zhàn)之一就是高效、高純度地生產(chǎn)氫氣,這必須由化學(xué)分離科學(xué)專業(yè)人士來解決。湖南PBI航空支架