Kain Karbonisasi Tahan Api Suhu Tinggi untuk Aplikasi Industri & Dirgantara
Kain berkarbonisasi terbuat dariserat PAN pra-oksidasimewakili kelas barubahan tahan api berkinerja tinggi. Dikenal karena ketahanannya yang luar biasa terhadap api, panas, bahan kimia, dan listrik, kain ini ideal untuk digunakandirgantara, otomotif, penyimpanan energi, Danperlindungan termal industriaplikasi.
Bagaimana Kain Berkarbonisasi Dibuat?
1. Pra-Oksidasi
Serat PAN dioksidasi pada suhu 200–300°C di udara untuk membentuk polimer tangga yang stabil secara termal dengan Indeks Oksigen Pembatas (LOI) yang tinggi sebesar 40–60%.
2. Karbonisasi & Grafitisasi
- Karbonisasi Suhu Rendah:600–1500°C dalam nitrogen untuk menghilangkan unsur non-karbon, menghasilkan kandungan karbon >90%.
- Grafitisasi Suhu Tinggi:2500–3000°C dalam argon atau helium untuk mencapai >99% karbon, membentuk struktur kristal seperti grafit.
3. Pasca Pemrosesan
Teknik seperti menusuk jarum dan menenun digunakan untuk mengubah serat menjadi bantalan isolasi termal, kain tahan api, dan penguat komposit.
Apa itu Kain Karbonisasi Serat Pra-Teroksidasi?
Serat pra-oksidasi dibuat dengan mengolah serat prekursor poliakrilonitril (PAN) dalam lingkungan yang kaya oksigen. Ini kemudian dikarbonisasi atau digrafitisasi pada suhu tinggi untuk menghasilkan kain dengan kandungan karbon lebih dari 90% –99%, membentuk struktur grafit atau kristal yang tidak teratur.
Fitur Utama Kain Berkarbonisasi
- Tahan Api:LOI hingga 50%; tidak mudah terbakar, tidak menetes atau meleleh.
- Tahan Suhu Tinggi:Beroperasi terus menerus pada suhu 220°C, tahan terhadap paparan jangka pendek hingga lebih dari 400°C.
- Kekuatan Tinggi & Ringan:Kekuatan tarik hingga 3,8 GPa, kepadatan ~1,3–1,4 g/cm³.
- Stabilitas Kimia:Tahan terhadap asam, basa, dan hidrolisis.
- Isolasi Listrik:Kekuatan dielektrik melebihi 100.000 volt/mm².
- Ramah Lingkungan:Bebas halogen, tidak beracun, tidak ada emisi asap berbahaya.
Parameter Teknis Kain Berkarbonisasi
| Kategori Parameter | Spesifikasi Teknis |
| Kepadatan Wilayah (GSM） | 200 gram/m² |
| Ketebalan (mm) | 1.4-1.8 |
| Kepadatan (g/cm³) | 1.35-1.45 |
| Kandungan Karbon | ≥92% (Karbonisasi Suhu Rendah) / ≥99% (Grafitisasi Suhu Tinggi) |
| Membatasi Indeks Oksigen (LOI) | ≥45% |
| Ketahanan Suhu Jangka Panjang | 220°C (Terus menerus) / 400°C (Jangka Pendek) |
| Suhu Dekomposisi Termal | ≥640°C |
| Konduktivitas Termal (W/(m·K)) | ≤0.038 |
| Kekuatan Tarik (Warp) |
≥3,2 IPK |
| Kekuatan Tarik (Pakan) |
≥2,8 IPK |
| Perpanjangan Saat Istirahat |
≤2.5% |
| Kekuatan Sobek (N) |
≥50 (Metode Trapesium) |
| Resistivitas Volume (Ω·cm) |
1,0×10⁻³ - 1,0×10⁻² (Dapat disesuaikan berdasarkan proses karbonisasi) |
| Tegangan Kerusakan (kV/mm) |
≥10 |
Aplikasi Industri Kain Berkarbonisasi
- Proteksi Kebakaran:Perlengkapan pemadam kebakaran, selimut api, pelindung wajah, dan penutup tahan panas.
- Militer & Penegakan Hukum:Rompi tahan api, pakaian tahan ledakan, dan penutup termal.
- Penyimpanan Energi:Bahan elektroda baterai, isolasi termal dalam modul baterai.
- Keamanan Industri:Pakaian las, pelindung tungku, tirai termal, dan pelindung panas.
- Dirgantara & Otomotif:Bantalan rem pesawat, insulasi mesin, komponen karbon ringan.
- Lingkungan & Kimia:Pembawa katalis, filter desulfurisasi/denitrifikasi, pelapis tahan korosi.
Mengapa Memilih Kain Berkarbonisasi?
Baik Anda memproduksi komposit canggih atau mengembangkan solusi tahan api, kain berkarbonisasi dari serat PAN pra-oksidasi menawarkan perlindungan termal, kekuatan mekanik, dan keamanan lingkungan yang tak tertandingi. Ini adalah pilihan cerdas dan siap menghadapi masa depan untuk aplikasi industri yang menuntut.
