PBO纤维，即聚对苯撑苯并二噁唑，是一种新一代高性能有机纤维。它具有极高的拉伸强度、模量、耐热性和化学稳定性，被誉为“21世纪的超级纤维”。PBO在多项性能上优于芳纶（如Kevlar、Twaron），广泛应用于航空航天、国防、电子、工业部件及个人防护等高端领域。
核心特性
超高强度与刚性
抗拉强度：高达 5.8 GPa
弹性模量：160–280 GPa
直径 1mm 的纤维可承受超过 450kg 的负载
优异的耐热性能
分解温度约为 650°C
不熔融，不滴落，阻燃性极佳
出色的电绝缘性能
介电常数 ≤ 3.5（10GHz）
卓越的化学稳定性
在强酸/碱环境中浸泡300小时以上仍保持结构稳定
产品种类与应用领域
🔹 主要产品
PBO 长丝（Filament）
适用于高强度预浸料、织物及复合材料PBO 短切纤维（Short-cut Fiber）
用于耐切割橡胶、热塑性增强材料PBO 短纤维（Staple Fiber）
适用于高温铝材挤压支撑、消防/防护服装PBO 浆粕（Pulp）
用于密封材料、摩擦片、耐热纸等
🔹 应用领域
行业 应用示例
| 航空航天 | 雷达罩、发动机罩、波导保护套、机体结构部件 |
| 生命防护 | 防弹衣、防割手套、消防服、装甲车板材 |
| 工业部件 | 耐高温电缆、复合轴、特种绳索、电气绝缘材料 |
| 消费品 | 球拍框架、音响外壳、手机后盖、滑雪板 |
成型与加工技术
🔸 PBO 成型方式
方法 描述
| 溶液纺丝 | PBO前驱体在浓硫酸中溶解后通过喷丝头纺丝成型 |
| 高温压模成型 | 在400–600°C及高压下形成复合材料 |
| 薄膜与涂层 | 形成高性能绝缘膜及表面保护层 |
| 3D打印 | 以粉末或复合材料形式进行热处理叠层打印研究中 |
🔸 常用树脂粘结剂
酚醛树脂：用于防弹复合材料和预浸料
聚酰亚胺：与PBO热性能相近，适合电子/航天材料
环氧树脂：增强抗冲击和机械性能，适用于CFRP
硅胶/聚氨酯：适用于柔性织物及高温弹性场合
复合材料成型工艺
预浸料生产流程
纤维排列 → 2. 树脂浸润 → 3. 冷却与卷绕
叠层过程：按最佳方向将多层预浸料铺入模具中
热压成型：在 150–300°C, 10–50 MPa 压力下定型
后加工与检测：CNC切割、抛光、防弹性能测试
SMC 与 BMC 工艺对比
项目 SMC（片状模塑料） BMC（块状模塑料）
| 纤维长度 | 长（10–50mm） | 短（3–12mm） |
| 成型方式 | 热压成型 | 注塑/热压成型 |
| 强度 | 高 | 中等 |
| 应用场景 | 汽车外壳、防弹部件 | 电气零部件、精密件 |
核心特性
超高强度与刚性
抗拉强度：高达 5.8 GPa
弹性模量：160–280 GPa
直径 1mm 的纤维可承受超过 450kg 的负载
优异的耐热性能
分解温度约为 650°C
不熔融，不滴落，阻燃性极佳
出色的电绝缘性能
介电常数 ≤ 3.5（10GHz）
卓越的化学稳定性
在强酸/碱环境中浸泡300小时以上仍保持结构稳定
产品种类与应用领域
🔹 主要产品
PBO 长丝（Filament）
适用于高强度预浸料、织物及复合材料PBO 短切纤维（Short-cut Fiber）
用于耐切割橡胶、热塑性增强材料PBO 短纤维（Staple Fiber）
适用于高温铝材挤压支撑、消防/防护服装PBO 浆粕（Pulp）
用于密封材料、摩擦片、耐热纸等
🔹 应用领域
行业 应用示例
| 航空航天 | 雷达罩、发动机罩、波导保护套、机体结构部件 |
| 生命防护 | 防弹衣、防割手套、消防服、装甲车板材 |
| 工业部件 | 耐高温电缆、复合轴、特种绳索、电气绝缘材料 |
| 消费品 | 球拍框架、音响外壳、手机后盖、滑雪板 |
成型与加工技术
🔸 PBO 成型方式
方法 描述
| 溶液纺丝 | PBO前驱体在浓硫酸中溶解后通过喷丝头纺丝成型 |
| 高温压模成型 | 在400–600°C及高压下形成复合材料 |
| 薄膜与涂层 | 形成高性能绝缘膜及表面保护层 |
| 3D打印 | 以粉末或复合材料形式进行热处理叠层打印研究中 |
🔸 常用树脂粘结剂
酚醛树脂：用于防弹复合材料和预浸料
聚酰亚胺：与PBO热性能相近，适合电子/航天材料
环氧树脂：增强抗冲击和机械性能，适用于CFRP
硅胶/聚氨酯：适用于柔性织物及高温弹性场合
复合材料成型工艺
预浸料生产流程
纤维排列 → 2. 树脂浸润 → 3. 冷却与卷绕
叠层过程：按最佳方向将多层预浸料铺入模具中
热压成型：在 150–300°C, 10–50 MPa 压力下定型
后加工与检测：CNC切割、抛光、防弹性能测试
SMC 与 BMC 工艺对比
项目 SMC（片状模塑料） BMC（块状模塑料）
| 纤维长度 | 长（10–50mm） | 短（3–12mm） |
| 成型方式 | 热压成型 | 注塑/热压成型 |
| 强度 | 高 | 中等 |
| 应用场景 | 汽车外壳、防弹部件 | 电气零部件、精密件 |