1. บทนำสู่ พีไอ ไฟเบอร์

●คำจำกัดความ: เส้นใย พีไอ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า เส้นด้ายทอง ดิ๊ๆๆๆ เป็นเส้นใยประสิทธิภาพสูงที่สำคัญซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือมีกลุ่มวงแหวนอิไมด์อยู่ในโครงสร้างโมเลกุลหลัก

●องค์ประกอบ: โมเลกุลโพลีอิไมด์ทั่วไปมีวงแหวนอิไมด์จำนวนมาก วงแหวนอะโรมาติกหรือเฮเทอโรไซคลิก ซึ่งทำให้มีความอะโรมาติกและความแข็งสูง

●ความแข็งแกร่ง: รายงานระบุว่านักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้ผลิตเส้นใย พีไอ เป็นรองเพียงเส้นใย พีบีโอ เท่านั้น โดยมีความแข็งแรงสูงถึง 5.0GPa

2. ประวัติการพัฒนา พีไอ ไฟเบอร์

●พ.ศ. 2503: บริษัท ดูปองต์ ในสหรัฐอเมริกาเริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับเส้นใย พีไอ แต่ยังอยู่ในขั้นห้องปฏิบัติการเนื่องด้วยข้อจำกัดทางเทคโนโลยี

●พ.ศ. 2513: อดีตสหภาพโซเวียตรายงานการนำไฟเบอร์ พีไอ ไปใช้งานทางทหาร โดยมีการผลิตในปริมาณน้อยเพื่อใช้ทางทหาร

●พ.ศ. 2523: ออสเตรียเริ่มใช้การผลิตเส้นใย พีไอ โดยใช้เทคโนโลยีการปั่นแห้ง และเปิดตัวผลิตภัณฑ์ P84 ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับวัสดุกรองอุณหภูมิสูง ต่อมาฝรั่งเศสได้เปิดตัวเส้นใย เคอร์เมล ซึ่งมีคุณสมบัติทนไฟได้ดีเยี่ยม

●พ.ศ. 2533: นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียพัฒนาเส้นใย พีไอ ที่มีความแข็งแรงในการรับแรงขาด 5.0GPa ช่วยให้อุตสาหกรรมการบินและอวกาศก้าวหน้าขึ้นอย่างมาก

●ต้นศตวรรษที่ 21: มหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยของจีนได้ดำเนินการศึกษาเกี่ยวกับเส้นใย พีไอ อย่างเป็นระบบและครอบคลุม จนกระทั่งบรรลุผลการทดลองบางประการ

3. ลักษณะการทำงานของ พีไอ ไฟเบอร์

●คุณสมบัติทางกล: เส้นใย พีไอ มีความหนาแน่นประมาณ 1.41g/ซม.³. เส้นใย พีไอ ทนความร้อนจะมีความแข็งแรงเชิงกลอยู่ระหว่าง 0.5-1.0GPa และโมดูลัส 10-เส้นใย พีไอ ที่มีความแข็งแรงสูงและโมดูลัสสูงขนาด 40GPa มีความแข็งแรงดึงประมาณ 2.5GPa และมีโมดูลัสเกิน 90GPa

●ความต้านทานความร้อนและเปลวไฟ: เส้นใยโพลีอิไมด์อะโรมาติกทั้งหมดโดยทั่วไปจะสลายตัวเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 500℃โดยมีดัชนีออกซิเจนจำกัดอยู่ที่ 66% อย่างไรก็ตาม กระบวนการย่อยสลายอาจก่อให้เกิดสารอันตราย เช่น ไฮโดรเจนไซยาไนด์

●ความเสถียรของกรดและด่าง: เส้นใย พีไอ มีความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด โดยคงความแข็งแรงไว้ได้ 30%-40% หลังจากผ่านไป 48 ชั่วโมงในกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง 10% อย่างไรก็ตาม เส้นใยจะเสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญในสภาวะที่เป็นด่าง

●คุณสมบัติอื่นๆ: เส้นใย พีไอ มีความต้านทานรังสี ยูวี และคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดี โดยมีค่าคงที่ทางไฟฟ้าทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 3.4 และการสูญเสียประมาณ 10^(-3)

4. การประยุกต์ใช้งานของ พีไอ ไฟเบอร์

●พื้นที่การใช้งาน: เนื่องจากมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม เส้นใย พีไอ จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การป้องกันอุณหภูมิสูง อิเล็กทรอนิกส์ และสาขาอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานที่ต้องใช้อุณหภูมิสูง เช่น การผลิตถุงมือทนความร้อน สักหลาด กลอง เส้นด้าย ถุงกรอง และวัสดุที่สึกกร่อน นอกจากนี้ เส้นใย พีไอ ยังสามารถทอเป็นผ้าเพื่อใช้เป็นวัสดุสำหรับผิวหนัง การซ่อมแซมท่อ การเสริมแรงแบบคอมโพสิต วัสดุกันกระสุน และอื่นๆ อีกมากมาย