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聚硅氮烷(PSZ)是一类独特的聚合物,其主链由Si-N键不断重复构成。根据不同的分类标准,聚硅氮烷可划分为多种类型。按照分子结构,它可分为环硅氮烷、低聚聚硅氮烷和高聚聚硅氮烷;而根据官能团的不同,则可分为无机聚硅氮烷(如全氢聚硅氮烷)和有机聚硅氮烷(包括甲基、乙烯基、含氟以及异质元素改性等类型)。聚硅氮烷,这一在陶瓷领域发挥着关键作用的材料,拥有独特的性质和广泛的应用潜力。
性能参数解析:
指标
典型值
对比材料(氮化硅)
热稳定性 1800℃无分解 +400℃
介电常数 2.8-3.2(1MHz) 降低35%
断裂韧性 4.5 MPa·m¹/² 提升220%
其分子链的Si-N键键能达439kJ/mol,赋予类金刚石结构特征
应用场景深化:
航天热防护:某型号火箭喷管采用PSZ基涂层,耐温提升至2200℃
芯片封装:5nm制程芯片封装介电损耗降至0.0002
生物医疗:骨科植入体表面改性后细胞粘附率提升87%
碳纤维材料:聚硅氮烷可涂覆于碳纤维丝和粗纱上,提高其抗氧化性能和高温稳定性。
金属高温防护:由聚硅氮烷转化形成的SiO2或SiCN可用作耐高温防腐涂层材料,工作温度可达1800℃。
高温封孔:聚硅氮烷可涂覆于氧化铝片上形成致密的涂层,提高其气密性和耐高温性能。
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