Iepriekš skābekļa piesātināta pavedienu neausta auduma pielietošana

Preoksidēta poliakrilonitrila šķiedras neausts audums (saīsināti PAN preoksidētas šķiedras neausts audums) ir funkcionāls neausts audums, kas izgatavots no poliakrilonitrila (PAN), izmantojot vērpšanu un preoksidācijas apstrādi. Tā galvenās īpašības ietver izcilu izturību pret augstu temperatūru, liesmas slāpēšanu, izturību pret koroziju un noteiktu mehānisko izturību. Turklāt tas nekūst un nekūst augstā temperatūrā, bet tikai lēni karbonizējas. Tāpēc to plaši izmanto situācijās ar ārkārtīgi augstām drošības un laikapstākļu izturības prasībām. Turpmāk sniegts detalizēts skaidrojums no vairākām galvenajām pielietojuma jomām, aptverot pielietojuma scenārijus, galvenās funkcijas un produktu formas:

1Ugunsdrošības un glābšanas lauks

Ugunsdrošība ir viens no galvenajiem iepriekš skābekļa piesātināta pavedienu neaustā auduma pielietojuma scenārijiem. Tā liesmu slāpējošās un augstas temperatūras izturības īpašības var tieši nodrošināt personāla drošību. Galvenie pielietojuma veidi ir:

Ugunsdroša apģērba iekšējais slānis/siltumizolācijas slānis

Ugunsdzēsības tērpiem jāatbilst gan “liesmas slāpēšanas”, gan “siltumizolācijas” prasībām: ārējais slānis parasti izmanto augstas izturības liesmu slāpējošus audumus, piemēram, aramīdu, savukārt vidējais siltumizolācijas slānis plaši izmanto iepriekš oksidētu pavedienu neaustu audumu. Tas var saglabāt strukturālo stabilitāti augstā temperatūrā 200–300 ℃, efektīvi bloķēt liesmu starojošo un vadošo siltumu un novērst ugunsdzēsēju ādas applaucēšanos. Pat atklātas liesmas ietekmē tas nekūst un nepilēs (atšķirībā no parastajām ķīmiskajām šķiedrām), samazinot sekundāru traumu risku.

Piezīme:Preoksidēta pavedienu neausta auduma virsmas blīvumu (parasti 30–100 g/㎡) var pielāgot atbilstoši aizsardzības līmenim. Izstrādājumiem ar lielāku virsmas blīvumu ir labāka siltumizolācija.

Avārijas glābšanas piederumi

➤Ugunsdzēsības sega: Avārijas ugunsdzēsības aprīkojums mājām, iepirkšanās centriem, metro un citām vietām. Tā ir izgatavota no iepriekš skābekļa piesātināta pavedienu neausta auduma un stikla šķiedras. Saskaroties ar uguni, tā ātri veido “liesmu slāpējošu barjeru”, pārklājot cilvēka ķermeni vai aptinot viegli uzliesmojošus materiālus, lai izolētu skābekli un nodzēstu ugunsgrēku.

➤Ugunsdroša maska/elpošanas sejas maska: Ugunsgrēka gadījumā dūmi satur lielu daudzumu toksisku gāzu. Kā sejas maskas dūmu filtra slāņa pamatmateriālu var izmantot iepriekš skābekļa piesātinātu pavedienu neaustu audumu. Tā augstās temperatūras izturīgā struktūra var novērst filtra materiāla bojājumus augstā temperatūrā. Apvienojumā ar aktivētās ogles slāni tas var filtrēt dažas toksiskas daļiņas.

2Rūpniecisks augstas temperatūras izturīgs aizsardzības lauks

Rūpnieciskos apstākļos bieži sastopami ekstremāli apstākļi, piemēram, augsta temperatūra, korozija un mehāniskā berze. Iepriekš skābekļa piesātināta pavedienu neausta auduma izturība pret laikapstākļiem var atrisināt tradicionālo materiālu (piemēram, kokvilnas un parasto ķīmisko šķiedru) vieglo bojājumu un īsā kalpošanas laika problēmas.

➤Augstas temperatūras cauruļvadu un iekārtu izolācija un siltuma saglabāšana

Augstas temperatūras cauruļvadiem ķīmiskajā, metalurģiskajā un enerģētikas rūpniecībā (piemēram, tvaika cauruļvadiem un krāsns dūmvadiem) ir nepieciešami ārējie izolācijas materiāli, kas ir gan “liesmu slāpējoši”, gan “siltumizturīgi”. Iepriekš skābekļa piesātināts pavedienu neausts audums var tikt izgatavots ruļļos vai uzmavās un tieši aptīts ap cauruļu virsmu. Tā zemā siltumvadītspēja (apmēram 0,03–0,05 W/(m · K)) var samazināt siltuma zudumus un novērst izolācijas slāņa degšanu augstā temperatūrā (tradicionālie akmens vates izolācijas slāņi ir pakļauti mitruma absorbcijai un rada daudz putekļu, savukārt iepriekš skābekļa piesātināts pavedienu neausts audums ir vieglāks un bez putekļiem).

Rūpnieciskie filtru materiāli (augstas temperatūras dūmgāzu filtrācija)

Atkritumu sadedzināšanas iekārtu un tērauda rūpnīcu dūmgāzu temperatūra var sasniegt 150–250 ℃, un tās satur skābas gāzes (piemēram, HCl, SO₂). Parastie filtra audumi (piemēram, poliesters, polipropilēns) ir pakļauti mīkstināšanai un korozijai. Iepriekš skābekļa piesātinātam pavedienu neaustam audumam ir spēcīga skābju un sārmu izturība, un to var izgatavot filtra maisiņos, lai tieši filtrētu augstas temperatūras dūmgāzes. Tajā pašā laikā tam ir noteikta putekļu aiztures efektivitāte, un to bieži kombinē ar PTFE (politetrafluoretilēna) pārklājumu, lai uzlabotu izturību pret koroziju.

➤Mehāniskā aizsargblīve

Augstas temperatūras iekārtu, piemēram, dzinēju un katlu, ārējās apvalka un iekšējās sastāvdaļas ir aprīkotas ar blīvēšanas materiāliem, lai izolētu vibrācijas un augstu temperatūru. No iepriekš skābekļa piesātināta pavedienu neausta auduma var izgatavot štancētas blīves. Tā augstās temperatūras izturība (ilgtermiņa darba temperatūra ≤280 ℃) var novērst blīvju novecošanos un deformāciju iekārtu darbības laikā, vienlaikus buferējot mehānisko berzi.

3Elektronika un jauni enerģijas lauki

Elektroniskajiem un jaunajiem enerģijas produktiem ir stingras prasības materiālu “liesmas slāpēšanai” un “izolācijai”. Iepriekš skābekļa piesātināts pavedienu neausts audums var aizstāt dažus tradicionālos liesmas slāpējošus materiālus (piemēram, liesmas slāpējošu kokvilnu un stikla šķiedras audumu).

➤Liesmu slāpējošs separators/siltumizolācijas paliktnis litija baterijām

Litija akumulatori (īpaši jaudas akumulatori) ir pakļauti "termiskai neaustajai masai" pārlādēšanas vai īsslēguma gadījumā, temperatūrai pēkšņi paaugstinoties virs 300 ℃. Iepriekš skābekļa piesātināts pavedienu neausts audums var tikt izmantots kā litija akumulatoru "drošības atdalītājs", kas atrodas starp pozitīvo un negatīvo elektrodu: tam piemīt noteiktas izolācijas īpašības normālas darbības laikā, lai novērstu īsslēgumus starp pozitīvo un negatīvo elektrodu. Kad notiek termiskā neausta masa, tas nekūst, var saglabāt strukturālo integritāti, aizkavēt siltuma izkliedi un samazināt ugunsgrēka un sprādziena risku. Turklāt akumulatora bloka korpusa iekšpusē kā izolācijas paliktnis tiek izmantots arī iepriekš skābekļa piesātināts pavedienu neausts audums, lai novērstu siltuma pārnesi starp akumulatora elementiem un korpusu.

➤Izolācijas materiāli elektronisko komponentu iepakošanai

Elektronisko komponentu, piemēram, shēmu plates un transformatoru, iepakojumam jābūt izolētam un liesmu slāpējošs. No iepriekš skābekļa piesātināta pavedienu neausta auduma var izgatavot plānas (10–20 g/㎡) izolācijas loksnes un pielīmēt to pie komponentu virsmas. Tā augstās temperatūras izturība var pielāgoties lokālai sakaršanai elektronisko iekārtu darbības laikā (piemēram, transformatora darba temperatūra ≤180 ℃), un vienlaikus jāatbilst UL94 V-0 liesmu slāpēšanas standartam, lai novērstu komponentu īssavienojumus un ugunsgrēkus.

4Citi īpašie lauki

Papildus iepriekšminētajiem galvenajiem scenārijiem, iepriekš skābekļa piesātinātam pavedienu neaustam audumam ir arī nozīme dažās specializētās un nišas jomās:

➤Aviācija un kosmoss: Augstas temperatūras izturīgi kompozītmateriālu substrāti

Lidaparātu dzinēju nodalījumiem un kosmosa kuģu termiskās aizsardzības sistēmām ir nepieciešami viegli un augstas temperatūras izturīgi kompozītmateriāli. Kā "sagatavi" var izmantot iepriekš oksidētu pavedienu neaustu audumu, kas kopā ar sveķiem (piemēram, fenola sveķiem) veido kompozītmateriālus. Pēc karbonizācijas to var tālāk pārstrādāt oglekļa šķiedras kompozītmateriālos, kurus izmanto kosmosa kuģu augstas temperatūras izturīgās sastāvdaļās (piemēram, deguna konusos un spārnu priekšējās malās), lai izturētu augstas temperatūras gāzes plūsmu eroziju virs 500 ℃.

➤Vides aizsardzība: augstas temperatūras cieto atkritumu apstrādes filtra materiāli

Apstrādājot augstas temperatūras atlikumus (aptuveni 200–300 ℃ temperatūrā) pēc medicīnisko atkritumu un bīstamo atkritumu sadedzināšanas, ir nepieciešami filtrācijas materiāli, lai atdalītu atlikumus no gāzes. Ar skābekli piesātinātam pavedienu neaustam audumam ir spēcīga izturība pret koroziju, un to var izgatavot filtrācijas maisiņos augstas temperatūras atlikumu filtrēšanai, novēršot filtrācijas materiāla koroziju un bojājumus. Tajā pašā laikā tā liesmu slāpējošā īpašība novērš to, ka atlikumos esošās viegli uzliesmojošas vielas aizdedzina filtrācijas materiālu.

➤Aizsargaprīkojums: Speciālo operāciju tērpu piederumi

Papildus ugunsdzēsības tērpiem, darba apģērbā īpašām operācijām, piemēram, metalurģijai, metināšanai un ķīmiskajai rūpniecībai, tiek izmantots arī iepriekš skābekļa piesātināts pavedienu neausts audums kā odere viegli nolietojamās daļās, piemēram, aprocēs un kakla izgriezumos, lai uzlabotu lokālo liesmas aizkavēšanu un nodilumizturību, kā arī novērstu dzirksteļu aizdegšanos apģērbā darbības laikā.

Noslēgumā jāsaka, ka pieteikuma būtībaiepriekš skābekļa piesātināts pavedienu neausts audumsTas balstās uz tā pamatīpašībām – “liesmas slāpēšanu + izturību pret augstu temperatūru”, lai novērstu tradicionālo materiālu drošības apdraudējumus vai veiktspējas trūkumus ekstremālos apstākļos. Uzlabojot drošības standartus tādās nozarēs kā jaunā enerģija un augstas klases ražošana, tā pielietojuma scenāriji vēl vairāk paplašināsies rafinētās un augstas pievienotās vērtības jomās (piemēram, mikroelektronisko komponentu aizsardzībā un elastīgu enerģijas uzkrāšanas ierīču izolācijā utt.).