Fibres coupées PAN préoxydées pour l'ignifugation et l'isolation thermique
La fibre coupée de PAN (polyacrylonitrile) préoxydée est un matériau ignifuge et thermostable, largement utilisé dans le renforcement des composites haute performance, le stockage d'énergie et les équipements de protection individuelle. Elle est obtenue en stabilisant thermiquement des fibres précurseurs de PAN, puis en les coupant en courtes longueurs adaptées à diverses applications industrielles.
Qu'est-ce que la fibre hachée PAN préoxydée ?
La fibre PAN préoxydée est un matériau intermédiaire dans le processus de production de fibres de carbone. Sa structure cyclique stabilisée, formée lors de l'oxydation à 200–300 °C, la rend intrinsèquement ignifuge, chimiquement inerte et adaptée aux températures élevées. Découpée en longueurs de 3 à 50 mm, elle répond à diverses exigences de transformation et d'application.
Propriétés et avantages clés des fibres hachées PAN préoxydées
- Ignifuge : LOI ≥ 45 % — non fondant, non coulant et auto-extinguible.
- Résistance aux hautes températures : Fonctionne jusqu'à 1500°C avec une faible conductivité thermique (~0,05 W/m·K).
- Stabilité chimique : Résistant aux acides, aux alcalis, aux solvants et à la dégradation UV.
- Écologique : Aucun liant ni émission de gaz toxique pendant le traitement.
- Isolation électrique : Faible constante diélectrique ; idéal pour les composites électroniques.
Spécifications techniques des fibres hachées PAN préoxydées
| Paramètres techniques | Valeur |
|---|---|
| Longueur de la fibre | 6 mm ± 0,5 mm ( 3 mm, 6 mm, 12 mm, 38 mm, 50 mm personnalisables) |
| Diamètre du filament | 8-12 μm |
| Densité | 1,40-1,45 g/cm³ |
| Teneur en carbone | 50 à 60 % en poids |
| Teneur en oxygène | >45% |
| Résistance à la traction | 300-600 MPa |
| Module | 15-25 GPa |
| Allongement à la rupture | 5 à 10 % |
| Teneur en cendres | ≤ 1% |
| Teneur en humidité | ≤ 0,5% |
| valeur du pH | 6-8 (neutre) |
| Conductivité thermique | 0,05-0,15 W/(m·K) |
| Résistivité | 10³-10⁵ Ω·cm |
Applications des fibres coupées en PAN préoxydé
1. Protection individuelle résistante au feu : utilisée dans les vêtements résistants au feu, les combinaisons de combat, les couvertures anti-feu et les couches d'isolation des trains à grande vitesse.
2. Pièces thermiques et de friction automobiles : idéales pour les plaquettes de frein, les joints, l'isolation du moteur et les matériaux intérieurs légers comme les rembourrages de siège et les tapis.
3. Stockage d'énergie et électrodes de batterie : Fournit à la fois conductivité et résistance aux flammes dans les électrodes de batterie à grande échelle, réduisant ainsi la dépendance aux importations.
4. Renforcement composite : améliore les propriétés mécaniques lorsqu'il est mélangé avec des résines dans les équipements de sport, les additifs de ciment et les pièces d'étanchéité.
5. Utilisation aérospatiale et industrielle : appliqué dans les plaquettes de frein d'avion, les couches d'isolation thermique et le remplissage de meubles ignifuges.
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