CB6957 ポリベンゾイミダゾールシート（PBIシート）

ポリベンゾイミダゾールシート（PBIシート）の説明

PBIシートは435°Cのガラス転移温度の並ぶものがない熱安定性のために有名なPBIの粉から形成される超高性能のthermoset材料-商業ポリマーの間で最も高い-400°Cの連続操作および500°Cへの短期露出を可能にする。固有の難燃性（酸素指数58%）により発火を防ぎ、有毒ガスの発生もなく、金属やPEEKのようなプラスチックよりも優れています。機械的には、130MPaの引張強さ、5.5GPaの弾性率、ショアD97の硬度という非常に高い高温強度を維持する一方、耐衝撃性のために20%の伸びを独自に保持しています。電気的には、PBIシートは300℃で2x10^15Ω・cmを超える体積抵抗率と23kV/mmの誘電強度を持つ優れた絶縁体として機能し、周波数（1kHz～0.1MHz）にわたる安定した比誘電率（3.3～3.4）と超低誘電正接（0.003以下）は航空宇宙エレクトロニクスにとって重要である。化学的には、濃硫酸／硝酸、50％水酸化ナトリウム／カリウム、ケトン、燃料、蒸気、高圧水にも劣化せずに耐える。さらに、ガンマ/X線放射線耐性、真空環境下での無視できるアウトガス（総質量損失0.1%未満）などの利点もある。制限事項としては、濃い琥珀色、高コスト（PTFEの5～10倍）、非溶融加工性などがある。これらの特性により、ロケット熱シールド、半導体ウェハーハンドリング治具、燃料電池部品、消防設備など、極限状態が従来の材料の限界を超える場合に不可欠な材料となっている。

ポリベンゾイミダゾールシート（PBIシート）の用途

PBIシートは、400℃を超える温度や極度の空気力学的ストレスに耐えるロケットノズルライナーや再突入機ヒートシールドなどの航空宇宙熱保護システムにおいて、ミッションクリティカルな役割を果たします。半導体製造では、超低アウトガス（<0.1% TML）と放射線安定性により、耐プラズマ性ウェハーハンドリングフィクスチャーや真空チャンバーインシュレーターとして機能します。エネルギー分野では、燃料電池のバイポーラプレートや電解槽のガスケットにPBIシートが使用され、腐食性高温環境におけるプロトン伝導性を活用しています。 産業機器では、化学バルブシール、無潤滑ベアリング、濃酸（98%H₂SO₄など）や蒸気にさらされるポンプ部品にPBIが使用されています。消防・防衛用途では、自己消火性顔面シールド、航空機防火壁バリア、難燃性手袋（OI 58％）などに使用されている。 新たな用途としては、変圧器の高電圧電気絶縁や、絶縁耐力（23kV/mm）と水素不透過性が不可欠な水素インフラシールがある。この材料は、400℃以上の腐食環境において金属／セラミックに取って代わるユニークな能力を持っており、コスト高にもかかわらず採用が正当化されている。

ポリベンゾイミダゾールシート（PBIシート）包装

当社の製品は、材料の寸法に基づいて様々なサイズのカスタマイズされたカートンに梱包されています。小さな商品はPP箱に、大きな商品は特注の木箱にしっかりと梱包されます。包装のカスタマイズを厳守し、適切な緩衝材を使用することで、輸送中に最適な保護を提供します。

梱包カートン、木箱、またはカスタマイズ。

参考のため、梱包の詳細をご確認ください。

製造工程

1.試験方法

(1)化学成分分析 - GDMSまたはXRFなどの技術を用いて検証し、純度要件に適合していることを確認する。

(2)機械的特性試験 - 引張強さ、降伏強さ、伸び試験を行い、材料の性能を評価する。

(3)寸法検査 - 厚さ、幅、長さを測定し、指定された公差に準拠していることを確認する。

(4)表面品質検査 - 目視および超音波検査により、傷、亀裂、介在物などの欠陥の有無を確認する。

(5)硬度試験 - 均一性と機械的信頼性を確認するため、材料の硬度を測定する。

詳細については、SAM 試験手順をご参照ください 。

ポリベンゾイミダゾールシート（PBIシート）に関するFAQ

Q1.PBIシートの特徴は何ですか？

PBIシートは、ガラス転移温度435℃という比類のない熱安定性を実現し、400℃での連続使用や500℃への短時間の曝露を可能にします。濃硫酸/硝酸、50%水酸化ナトリウム、溶剤、蒸気など、事実上すべての化学薬品に耐性があり、過酷な条件下でも機械的完全性を維持します。

Q2.どのような場所で使用されていますか？

ロケットノズルの航空宇宙熱シールド、半導体プラズマエッチング部品、燃料電池バイポーラプレート、消防士の顔面シールド、化学バルブシールに不可欠です。PEEKやPTFEのような材料が使用できない400℃以上の腐食環境、例えば深井戸掘削ツールや水素インフラシールなどでは、金属やセラミックに取って代わります。

Q3.PEEKやPTFEとの比較は？

PBIシートは、連続使用温度が200℃高く、優れた難燃性（OI 58％対35％）を有し、PEEKを凌駕しています。PTFEとは異なり、アルカリに耐え、300℃での電気絶縁性（体積抵抗率：2e15Ω・cm）を維持しながら、10倍の機械的強度（引張130MPa）を提供します。

関連情報

1.一般的な準備方法

PBIシートは、精製したPBI粉末を高温圧縮成形して製造される。まず、真空下150～200℃で予備乾燥し、水分を0.1％以下にする。その後、粉末を離型剤（例えば、窒化ホウ素）でコーティングされた精密機械加工された鋼鉄製の金型に装填します、この温度を2～5時間維持することで、ポリマー鎖の絡み合いを促進し、理論密度に近い密度（～1.3g/cm³）を達成した後、反りや割れを防ぐため、加圧下で金型を200℃以下までゆっくり冷却（1～2℃/分）する。脱型されたシートは、架橋を促進し残留応力を除去するため、250～300℃で6～24時間ポストキュアを行う。最終加工には、寸法公差を満たすための精密機械加工（CNCフライス加工／旋盤加工）と、特定の粗さ要件に対応した表面仕上げ（サンディング／研磨）が含まれる。この方法では、0.5mmから50mmまでの厚さのシートが得られ、その特徴である濃い琥珀色と等方性が特徴である。等方圧加圧や溶液鋳造のような代替技術もあるが、溶媒除去の課題があるため、厚いシートではあまり一般的ではない。 溶融加工性がないため、このエネルギー集約的な固体成形法が必要になる。