Voroxidierte PAN-Schnittfaser für Flammschutz und Wärmedämmung
Voroxidierte PAN-Schnittfasern (Polyacrylnitril) sind ein flammhemmendes, thermisch stabiles Material, das häufig in Hochleistungs-Verbundverstärkungen, Energiespeichern und persönlicher Schutzausrüstung eingesetzt wird. Sie werden hergestellt, indem PAN-Vorläuferfasern thermisch stabilisiert und anschließend in kurze Längen geschnitten werden, die für verschiedene industrielle Anwendungen geeignet sind.
Was ist voroxidierte PAN-Hackfaser?
Voroxidierte PAN-Fasern sind ein Zwischenprodukt im Carbonfaser-Herstellungsprozess. Sie zeichnen sich durch eine stabilisierte Ringstruktur aus, die während der Oxidation bei 200–300 °C entsteht. Dadurch sind sie von Natur aus flammhemmend, chemisch inert und für den Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet. In Längen von 3 mm bis 50 mm geschnitten, erfüllen sie verschiedene Verarbeitungs- und Anwendungsanforderungen.
Wichtige Eigenschaften und Vorteile voroxidierter PAN-Schnittfasern
- Flammhemmend: LOI ≥ 45 % – nicht schmelzend, nicht tropfend und selbstverlöschend.
- Hohe Temperaturbeständigkeit: Funktioniert bis 1500 °C mit geringer Wärmeleitfähigkeit (~0,05 W/m·K).
- Chemische Stabilität: Beständig gegen Säuren, Laugen, Lösungsmittel und UV-Strahlung.
- Umweltfreundlich: Keine Bindemittel oder giftige Gasemissionen während der Verarbeitung.
- Elektrische Isolierung: Niedrige Dielektrizitätskonstante; ideal für elektronische Verbundwerkstoffe.
Technische Spezifikationen für voroxidierte PAN-Schnittfasern
| Technische Parameter | Wert |
|---|---|
| Faserlänge | 6 mm ± 0,5 mm ( 3 mm, 6 mm, 12 mm, 38 mm, 50 mm anpassbar) |
| Filamentdurchmesser | 8-12 μm |
| Dichte | 1,40–1,45 g/cm³ |
| Kohlenstoffgehalt | 50-60 Gew.-% |
| Sauerstoffgehalt | >45 % |
| Zugfestigkeit | 300-600 MPa |
| Modul | 15-25 GPa |
| Bruchdehnung | 5-10% |
| Aschegehalt | ≤ 1 % |
| Feuchtigkeitsgehalt | ≤ 0,5 % |
| pH-Wert | 6-8 (neutral) |
| Wärmeleitfähigkeit | 0,05–0,15 W/(m·K) |
| Spezifischer Widerstand | 10³-10⁵ Ω·cm |
Anwendungen für voroxidierte PAN-Schnittfasern
1. Feuerbeständiger Personenschutz: Wird in feuerbeständiger Kleidung, Kampfanzügen, Feuerlöschdecken und Isolierschichten für Hochgeschwindigkeitszüge verwendet.
2. Thermische und Reibungsteile für Kraftfahrzeuge: Ideal für Bremsbeläge, Dichtungen, Motorisolierung und leichte Innenraummaterialien wie Sitzpolster und Teppiche.
3. Energiespeicher- und Batterieelektroden: Sorgt für Leitfähigkeit und Flammbeständigkeit in großformatigen Batterieelektroden und verringert so die Abhängigkeit von Importen.
4. Verbundverstärkung: Verbessert die mechanischen Eigenschaften, wenn es mit Harzen in Sportgeräten, Zementzusätzen und Dichtungsteilen gemischt wird.
5. Verwendung in der Luft- und Raumfahrt und Industrie: Wird in Flugzeugbremsbelägen, Wärmedämmschichten und flammhemmenden Möbelfüllungen eingesetzt.
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