一、聚硅氮烷的定义与结构特性
聚硅氮烷（Polysilazane，PSZ）是一类主链以硅（Si）和氮（N）原子交替连接构成的无机-有机杂化高分子材料，化学通式为[R₁R₂Si-NR₃]ₙ（R₁~R₃为氢或有机基团）。其结构中Si-N键键能高达355kJ/mol，赋予材料优异的热稳定性和化学惰性。根据取代基类型，聚硅氮烷可分为全氢聚硅氮烷（PHPS，所有取代基为氢）和有机聚硅氮烷（OPSZ，含烃类取代基），后者通过改性可进一步提升性能。

二、聚硅氮烷的核心性能与应用领域
耐高温与陶瓷化潜力
聚硅氮烷在惰性气氛中高温裂解（1000~1500℃）可转化为Si₃N₄、SiC或SiCN陶瓷，理论耐温达1800℃，固化后硬度达8H以上。这一特性使其成为航天发动机部件、耐高温涂层及陶瓷基复合材料的理想前驱体。
化学稳定性与防护性能
Si-N键对酸碱、盐雾及高能辐射高度稳定，介电强度≥10V/mm。聚硅氮烷涂层可耐受2400小时冷凝水腐蚀测试，改性后水接触角超120°，实现超疏水与自清洁功能，广泛应用于金属防腐、工业涂装及电子封装领域。
光电与新能源领域突破
全氢聚硅氮烷（PHPS）在光电领域表现突出，可用于制备介电层、阻隔层及光学涂层，其转化后的二氧化硅层可见光透过率＞95%，气体阻隔性能优异。在太阳能电池中，PHPS作为封装层可显著提升抗老化性，延长柔性钙钛矿电池寿命超400小时。

三、技术挑战与发展前景
尽管聚硅氮烷性能卓越，但其活性高导致保存与运输困难，且合成工艺复杂、产物控制难度大。随着改性技术（如元素掺杂、共混改性）的突破，聚硅氮烷在极端环境材料、柔性电子及结构功能复合材料等领域的应用潜力持续释放，市场预计将保持高速增长态势。