简介
随着航空航天、能源化工及电子器件等领域向极端工况(如超高温、强腐蚀、高氧化性及多场耦合应力环境)的快速拓展，材料的长期耐久性已成为制约装备可靠性与服役寿命的核心挑战。在此背景下，有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)(PSN)作为一种可陶瓷化的聚合物前驱体，凭借其独特的Si―N骨架网络、高密度反应活性位点(Si―H、N―H)及可定向调控的陶瓷化路径(热解、光固化或化学诱导)，成为极端环境材料领域的研究热点[3,4]。该聚合物在保留高分子加工特性的同时，可通过热处理或辐射诱导(如UV、VUV)转化为SiO2、SiCN、SiON、SiNx等陶瓷相，实现了有机工艺、无机特性的融合。正是基于这些优势，有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)在装备耐久防护、柔性电子封装、结构功能复合材料多个领域展现出了巨大的应用潜力[1]。
有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)的性状
用途
近年来，关于有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)的应用研究报道主要聚焦在光电、疏水、防腐、耐高温等领域。其中，全氢聚硅氮烷(PHPS)在光电领域中被广泛用于制备介电层、阻隔层、光学层等功能涂层，具有良好的热稳定性、抗湿性、透明性和耐候性。在疏水领域，有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)通过物理或化学改性(如添加低表面能物质、有机氟化合物或有机硅化合物)可实现超疏水性能，广泛应用于防冻疏冰、自清洁和防腐等领域。在改性研究中，有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)通过水解、缩合偶联和硅氢加成等化学反应，可引入功能基团，进一步优化其性能。另外，有机有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)(OPSZ)在合成和应用方面也取得了显著进展，通过有机改性和元素掺杂，可显著提升其疏水性、耐腐蚀性和耐高温性。
此外，有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)作为一种新兴的防护涂层材料，不仅能够通过特定方法转化为陶瓷涂层以实现高温防护，还可直接作为树脂用于制备有机涂层，具备防腐蚀、耐高温、抗黏附等多重功能。为解决传统涂层中六价铬带来的健康风险以及高烧结温度导致的高能耗问题。Li等报道了一种基于有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)的新型无铬锌铝涂层，该涂层在低于130℃的温度下即可固化。涂层在浸泡测试初期展现出优异的屏蔽效果，随着浸泡时间增加，添加的金属粉末的活化腐蚀发挥了牺牲阳极保护作用，进一步增强了涂层的耐腐蚀性能。此外，锌/铝颗粒的层状结构与基底紧密接触，形成了致密的屏障结构，为金属材料提供了良好的化学腐蚀防护。
除以上研究较多的应用形式之外，有机聚硅氮烷(聚硅氮烷)在新型电子器件、能源存储与转换、催化材料等领域展现出多样的应用可能。众多研究结果表明，高温退火的固体电解质层使忆阻器具有更高的设定电压和更好的记忆保持特性，这归因于固体电解质内部孔隙密度的降低和孔隙均匀性的提高[1]。
参考文献
[1] 李泽森,陈楚童,李成宾,等. 聚硅氮烷应用研究进展 [J/OL]. 高分子通报, 1-17[2025-09-11]. https://doi.org/10.14028/j.cnki.1003-3726.2025.25.083.