Polyimide (PI) là một loại polyme hiệu suất cao được biết đến rộng rãi nhờ tính ổn định nhiệt, cách điện và tính chất cơ học tuyệt vời, được mệnh danh là “nhựa vàng”. Với sự phát triển của công nghệ vi hóa và chế biến bột công nghệ, polyimide đã mở rộng ra ngoài màng, sợi và lớp phủ để bao gồm bột polyimide, mở rộng hơn nữa phạm vi ứng dụng của nó, đặc biệt là trong vật liệu composite, lớp phủ, chất bôi trơn và điện tử.
Tính chất chính của bột Polyimide
- Khả năng chịu nhiệt
Nhiệt độ phân hủy của bột PI thường vượt quá 500°C và có thể duy trì hiệu suất ổn định trong khoảng từ -200°C đến 300°C. - Tính chất điện tuyệt vời
Nó có hằng số điện môi thấp và tổn thất điện môi thấp, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng cách điện và tần số cao. - Nổi bật Hóa chất Sự ổn định
Bột PI có khả năng chống axit, kiềm và dung môi hữu cơ, ít bị phân hủy hóa học. - Tính chất cơ học vượt trội
Với đồng phục kích thước hạt và hệ số ma sát thấp, bột PI thích hợp làm chất phụ gia tự bôi trơn hoặc chất độn gia cố. - Tiềm năng chức năng hóa
Thông qua việc cải tiến bề mặt hoặc thiết kế tổng hợp, khả năng phân tán, độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt của nó có thể được cải thiện hơn nữa.
Phương pháp chuẩn bị
Bột polyimide có thể được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu ứng dụng:
- Kết tủa hóa học
Dung dịch tiền chất PI được thêm vào chất kết tủa, dần dần tạo thành bột.
Độ tinh khiết cao và kích thước hạt có thể kiểm soát, phù hợp cho các ứng dụng điện tử.
Nhược điểm: quy trình phức tạp, chi phí cao, phù hợp nhất cho mục đích sử dụng cao cấp ở quy mô nhỏ. - Phay cơ khí
Khối PI được nghiền bằng máy nghiền phản lựcS, máy nghiền bis, hoặc nhà máy tác độngS.
Quy trình hoàn thiện, vận hành dễ dàng, phù hợp với sản xuất quy mô lớn.
Nhược điểm: hình thái không đều và phân bố hạt rộng, đòi hỏi phải có thiết bị phân loại. - Sấy phun
Dung dịch tiền chất PI được phun thành các giọt, sau đó sấy khô và imid hóa ở nhiệt độ cao.
Tạo ra bột hình cầu, đồng nhất, thích hợp cho lớp phủ và in 3D.
Năng suất cao và quy trình liên tục, tốt cho công nghiệp hóa. - Nghiền lạnh
PI được làm lạnh đến nhiệt độ thấp để tăng độ giòn, sau đó được nghiền thành bột cơ học.
Ngăn ngừa sự suy thoái do nhiệt và duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc.
Thường được sử dụng cho bột siêu mịn và bột nano. - Phương pháp Sol-Gel
Thủy phân và ngưng tụ trong dung dịch tạo thành mạng lưới 3D, được sấy khô và xử lý nhiệt để thu được bột.
Sản xuất bột PI có diện tích bề mặt lớn, chức năng hóa, được sử dụng rộng rãi trong vật liệu composite và màng.
Ứng dụng của bột Polyimide
- Lớp phủ và màng hiệu suất cao
Phân tán trong nhựa hoặc dung môi để tạo ra lớp phủ cách điện chịu nhiệt độ cao, chống bức xạ.
Được ứng dụng trong lớp phủ bảo vệ tàu vũ trụ, lớp cách điện PCB và lớp phủ chống ăn mòn. - Vật liệu ma sát và tự bôi trơn
Pha trộn với PTFE, than chì hoặc MoS₂ để giảm ma sát.
Được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, động cơ ô tô và máy móc chính xác để làm vòng bi, phớt và bộ phận chịu mài mòn. - Điện tử và cách điện
Là chất độn trong nhựa epoxy và cao su silicon, bột PI cải thiện các tính chất nhiệt và điện môi.
Được sử dụng rộng rãi trong các mạch tần số cao, thiết bị truyền thông 5G và mạch in mềm (FPC). - Vật liệu lọc và tách
Thông qua quá trình thiêu kết hoặc kéo sợi điện, bột PI tạo ra vật liệu lọc chịu nhiệt độ cao, chống hóa chất.
Được ứng dụng trong quá trình lọc khí thải, lọc quy trình hóa học và màng pin nhiên liệu. - Sản xuất bồi đắp (In 3D)
Thích hợp cho công nghệ thiêu kết laser chọn lọc (SLS) và các công nghệ nung chảy bột khác.
Cho phép chế tạo các bộ phận phức tạp, chịu nhiệt để giảm trọng lượng trong ngành hàng không vũ trụ và ô tô. - Gia cố trong vật liệu composite
Được kết hợp với kim loại, gốm sứ, ống nano carbon hoặc graphene, bột PI tăng cường độ ổn định về nhiệt và cơ học.
Hứa hẹn cho các bộ tách pin, chất nền hiệu suất cao và cảm biến.
Triển vọng phát triển
Khi nhu cầu về vật liệu bột tiên tiến tăng lên, bột polyimide đang phát triển theo nhiều hướng:
- Kiểm soát ở quy mô vi mô/nano: Bột mịn hơn với phân bố hẹp hơn để cải thiện khả năng phân tán trong vật liệu composite.
- Chức năng hóa: Bột biến tính bề mặt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt hoặc từ tính.
- Chế biến xanh: Phương pháp sản xuất tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường phù hợp với mục tiêu phát triển bền vững.
- Ứng dụng cao cấp: Mở rộng sang truyền thông 5G, màn hình linh hoạt, lưu trữ năng lượng tiên tiến và hàng không vũ trụ.
Phần kết luận
Với độ ổn định nhiệt, khả năng cách điện và độ bền cơ học vượt trội, bột polyimide đang trở thành nền tảng trong các vật liệu tiên tiến. Tại Bột EpicChúng tôi chuyên cung cấp các giải pháp nghiền và phân loại tùy chỉnh—bao gồm máy nghiền phản lực, máy nghiền bi và máy phân loại khí—cho phép chuẩn bị chính xác bột polyimide siêu mịn, có độ tinh khiết cao. Bằng cách kết hợp hơn 20 năm kinh nghiệm với thiết bị tiên tiến, chúng tôi giúp khách hàng đạt được hiệu suất bột ổn định, đồng đều, phù hợp với các ứng dụng khắt khe trong lĩnh vực điện tử, hàng không vũ trụ, năng lượng và vật liệu composite cao cấp. Khi nhu cầu về bột hiệu suất cao tiếp tục tăng, Epic Powder cam kết thúc đẩy đổi mới và hỗ trợ các đối tác khai thác toàn bộ tiềm năng của bột polyimide.