Poudre de fibres préoxydées : charge haute performance pour applications résistantes à la chaleur et ignifuges
La poudre de fibres préoxydées est un matériau organique de l'ordre du micron, dérivé de fibres préoxydées à base de polyacrylonitrile (PAN). Conçue pour les applications haute température et ignifuges, cette poudre offre une excellente stabilité thermique, conductivité et résistance chimique.
Qu'est-ce que la poudre de fibres préoxydées ?
Produite par stabilisation oxydative et broyage de fibres de PAN, cette poudre n'a pas de point de fusion, est intrinsèquement ignifuge et présente une couleur brun foncé. Elle élargit le champ d'application des fibres préoxydées au-delà des usages traditionnels.
Procédé de fabrication de poudre de fibres préoxydées
- Stabilisation des fibres : Le précurseur PAN est oxydé à 200–300 °C pour former des polymères en échelle résistants à la chaleur.
- Fraisage mécanique : Les fibres stabilisées sont broyées à l’aide d’un broyeur à boulets ou à jet pour obtenir les tailles de particules souhaitées (1 à 100 μm).
- Modification de surface : La poudre peut subir un traitement de surface pour améliorer la compatibilité et la dispersion de la résine.
Propriétés clés de la poudre de fibres préoxydées
- Résiste à des températures à long terme de 300°C+, à court terme jusqu'à 500°C
- LOI ≥ 45 %, classé comme matériau non inflammable
- Résistivité électrique réglable : 10²–10⁶ Ω·cm
- Résistant aux acides, aux alcalis et aux solvants
- Léger : 1,4–1,6 g/cm³
- Non toxique et conforme RoHS
Paramètres techniques clés de la poudre de fibres préoxydées
| Paramètre | Spécification | Norme de test |
|---|---|---|
| Taille des particules (D50) | 10-50 μm (personnalisable) | ISO 13320 (Diffraction laser) |
| Teneur en carbone | 50%-65% | GB/T 3521 (Combustion à haute température) |
| Teneur en cendres | ≤ 5% | GB/T 20020 |
| Matière volatile | ≤ 8% | GB/T 212 |
| Teneur en oxygène | 15%-30% | Analyse élémentaire (EA) |
| Densité | 1,35-1,45 g/cm³ (densité réelle) | GB/T 5163 |
| Surface spécifique | 5-20 m²/g | Méthode BET (ISO 9277) |
| valeur du pH | 6-8 (Neutre) | GB/T 1717 |
| Teneur en humidité | ≤ 2% | GB/T 6284 |
| Stabilité thermique | Plage de température : -50°C ~ 300°C (atmosphère inerte) | TGA (Analyse thermogravimétrique) |
| Conductivité électrique | Semi-conducteur (résistivité : 10³-10⁵ Ω·cm) | GB/T 1410 |
Applications de la poudre de fibres préoxydées
1. Charge en matériau composite
Améliore les propriétés thermiques, mécaniques et ignifuges des résines époxy, phénoliques et polyimides. Largement utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale, des transports et de la défense.
2. Additif pour matériau de friction
Améliore la résistance à la chaleur et la stabilité à l'usure des plaquettes de frein et des composants d'embrayage.
3. Plastiques conducteurs et antistatiques
Utilisé dans les emballages électroniques, les revêtements conducteurs et les plastiques. Peut être mélangé au noir de carbone ou au graphite pour contrôler la résistivité.
4. Plastique et caoutchouc ignifuges
Convient aux produits PA, PP, PU et PVC nécessitant une sécurité incendie et une stabilité dimensionnelle améliorées.
5. Améliorateur de filament d'impression 3D
Il sert d'additif fonctionnel pour les polymères techniques comme le PPS et le PEEK.
6. Additif pour batterie (utilisation émergente)
Fonctionne comme agent conducteur ou support structurel dans les systèmes de batteries au lithium et au sodium.
