PBI Celazole Compression Molding Eigenschaften — Complete Engineering Daten Sheet (2026)
Tensile data verified against MatWeb.com database & manufacturer datasheets · Zuletzt aktualisiert July 2026
Published: 2026-06-08
PBI (polybenzimidazole) ist der highest-temperature thermoplastic available commercially — es hat nein melting point (Tg: 427°C, degradation begins über 500°C) und retains useful mechanical properties bei temperatures wo jede andere thermoplastic...
PBI (polybenzimidazole) ist der highest-temperature thermoplastic available commercially — es hat nein melting point (Tg: 427°C, degradation begins über 500°C) und retains useful mechanical properties bei temperatures wo jede andere thermoplastic hat lang seit fehlgeschlagen. But dies extreme thermal leistung comes bei ein kosten: PBI cannot sein injection molded oder extruded. Es müssen sein compression-molded von sintered powder bei temperatures near 500°C und pressures von 34-69 MPa (5,000-10,000 psi). Der process ist slow, expensive, und limited zu relatively simple geometries — sie cannot mold complex undercuts, thin walls, oder threaded features in PBI. Finished teile sind typically CNC-machined von compression-molded stock shapes (rod, plate, tube).
Der material ist auch hygroscopic — es absorbs auf zu 10% moisture durch weight von ambient humidity. Dies tut nicht degrade mechanical properties (unlike nylon) but causes dimensional changes. PBI teile müssen sein baked dry vor precision machining und kann require post-machining drying vor verwenden in hoch-temperature applications wo trapped moisture würde flash zu steam. Despite diese processing challenges, PBI ist irreplaceable in sein niche: semiconductor wafer handling bei 400°C+, aerospace thermal barriers, und nuclear reactor components wo nein andere polymer survives.
Recommended Anwendungen
PBI Celazole Compression Molding ist commonly specified für:
⚠ Nicht Recommended Für
PBI Celazole Compression Molding ist nicht recommended für:
- Oxidizing environments über 300°C ohne inert atmosphere (PBI degrades in luft über 400°C)
- Anwendungen requiring processability durch injection molding (PBI ist compression-molded nur — cannot sein injection molded)
- Budget-constrained applications (PBI ist $1,500-2,000/kg — der meiste expensive engineering polymer)
Selection & Application Leitfaden
PBI (polybenzimidazole, Celazole) ist der highest-temperature thermoplastic available, mit continuous service zu 435°C — exceeding even Vespel's 310°C. Choose PBI nur wenn nein andere polymer können survive der thermal environment: rocket nozzles, plasma ausrüstung, und ultra-hoch-temperature insulators. PBI ist extremely expensive ($1,500-2,000/kg), brittle, und processed nur durch compression molding und machining — reserve für truly extreme applications.
Real-World Anwendungen
PBI fabric und composites bereitstellen thermal protection für spacecraft re-entry systems und hoch-geschwindigkeit aircraft wo temperatures exceed 400°C.
PBI fiber ist blended mit andere fibers in firefighter turnout gear, providing der highest thermal protection rating von any textile fiber — tut nicht melt, burn, oder drip.
PBI components bereitstellen electrical insulation in plasma processing ausrüstung und hoch-temperature furnaces wo ceramic alternatives sind zu brittle.
PBI's extremely niedrig outgassing und thermal stability machen es suitable für extreme semiconductor processing chamber components.
Processing & Kosten Considerations
Manufacturing Tips
- PBI ist processed durch compression molding bei 400-450°C unter hoch pressure, dann machined zu final geometry. Es cannot sein injection molded. Norm shapes (rod, plate) sind available von distributors.
- PBI absorbs moisture rapidly (auf zu 4% bei 50% RH) — immer dry vor verwenden bei elevated temperature. Moisture können cause outgassing und dimensional changes in hoch-temperature service.
- PBI ist sehr brittle bei room temperature — handle carefully während machining und assembly. Avoid impact loading und sharp corners in design. Verwenden radii >1mm ein alle internal corners.
PBI ist der meiste expensive engineering polymer bei $1,500-2,000/kg für standard shapes. Dies extreme kosten limits sein verwenden zu applications wo nein alternative exists. Wenn PBI ist specified, der engineer hat bereits determined das alle andere polymers (including Vespel bei $400-1,200/kg und Torlon bei $80-120/kg) sind inadequate für der thermal environment.
Technical Eigenschaften
| Dichte | 1.30 g/cm³ |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 160 MPa |
| Schmelzpunkt | N/EIN (Tg: 427°C, tut nicht melt) |
| Shrinkage Rate | 0.5-1.0% |
| Flexural Modulus | 6.5 GPa |
| Hdt | 435 °C bei 1.82 MPa |
Engineering Werkzeug: Shrinkage & Kosten Estimator
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Equivalents & Cross-References
| Entsprechung / Alternate | Action |
|---|---|
| Celazole PBI | |
| Quadrant PBI |
Frequently Asked Questions
Warum können't PBI sein injection molded?
PBI hat nein melting point — sein glass transition temperature (Tg) ist 427°C, und thermal degradation begins around 500°C. Der gap zwischen 'viscous enough zu flow' und 'thermally degrading' ist zu narrow für injection molding. PBI müssen sein processed durch compression molding von sintered powder — ein slow, hoch-pressure, hoch-temperature process fundamentally verschieden von conventional thermoplastic processing. Dies limitation makes PBI teile inherently mehr expensive und geometrically simpler als injection-molded teile von andere hoch-temperature polymers wie PEEK oder Torlon.
Wenn sollte I verwenden PBI instead von Torlon oder Vespel?
Verwenden PBI wenn der continuous service temperature exceeds 300°C — beyond Torlon's ceiling (~260°C) und Vespel's practical grenze (~300°C ohne significant degradation). PBI auch offers superior chemical widerstand zu aggressive solvents. Der trade-aus ist kosten (PBI stock shapes kosten $2,000-5,000/kg vs Torlon bei $500-1,000/kg) und geometric limitation (compression-molded blanks vs injection-molded Torlon teile). Für applications unter 260°C, Torlon oder Vespel sind almost immer mehr economical unless PBI's spezifisch chemical widerstand ist erforderlich.
Wenn sollte I specify PBI instead von Vespel?
Specify PBI nur wenn continuous service temperatures exceed 310°C (Vespel's grenze) — solche als 350-435°C environments. Unter 310°C, Vespel ist less expensive, less brittle, und available in mehr grades. PBI ist reserved für truly extreme thermal environments wo es ist der nur polymer option.
Ist PBI flame resistant?
PBI ist inherently flame resistant — es tut nicht melt, drip, oder support combustion in luft. Es hat ein LOI (Limiting Oxygen Index) von 41%, meaning es requires 41% oxygen zu sustain combustion (luft ist 21% oxygen). PBI actually carbonizes und strengthens wenn exposed zu flame, making es der ultimate fire-resistant polymer.
Können PBI sein machined?
Ja, but mit difficulty. PBI ist sehr hard und abrasive — diamond tooling ist recommended. Machining generates significant heat; verwenden coolants und slow feeds. PBI ist brittle und können chip bei sharp edges. Achievable tolerances sind ±0.05mm mit careful machining practices.
Wie tut PBI compare zu ceramic insulators?
PBI ist less brittle als ceramics, können sein machined zu tighter tolerances, und hat unter thermal conductivity (better insulation). However, ceramics withstand higher temperatures (>1000°C) und haben better lang-term dimensional stability. Choose PBI wenn mechanical shock widerstand und machinability matter; ceramics für maximum temperature.
Was ist der moisture absorption von PBI?
PBI absorbs auf zu 4% moisture bei 50% RH — sehr hoch für ein hoch-leistung polymer. Dies ist due zu PBI's basic nitrogen sites das hydrogen-bond mit wasser. Der absorbed moisture acts als ein plasticizer, slightly improving room-temperature toughness but reducing hoch-temperature leistung. Immer dry PBI vor hoch-temperature verwenden.
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References & Industry Standards
- ASTM International. Norm Specifications für Engineering Plastics & Thermoplastics. astm.org
- UL Prospector. Plastics & Elastomers Material Database. ulprospector.com
- MatWeb. Material Property Daten für Engineering Thermoplastics. matweb.com
- ISO 1043. Plastics — Symbols und Abbreviated Terms. iso.org