聚合物前驅(qū)體法是一種制備高性能陶瓷和陶瓷復(fù)合材料的方法。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：可設(shè)計(jì)性強(qiáng)：可以通過對聚合物分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),，精確控制陶瓷材①料的化學(xué)組成,、微觀結(jié)構(gòu)和性能。例如,，通過改變聚合物中不同單體的比例和排列方式,，可制備出具有不同性能的碳化硅（SiC）、氮化硅（Si?N?）等陶瓷材料,。②成型工藝好：利用聚合物的成型特性,，如可紡性、可模塑性等,，能夠制備出各種復(fù)雜形狀的陶瓷制品,，如陶瓷纖維、陶瓷薄膜,、陶瓷涂層和三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)陶瓷等,。與傳統(tǒng)的陶瓷成型方法相比,，具有更高的靈活性和精度。③低溫制備：通常在相對較低的溫度下進(jìn)行熱分解反應(yīng),，即可將聚合物前驅(qū)體轉(zhuǎn)化為陶瓷材料,，避免了傳統(tǒng)陶瓷制備方法中高溫?zé)Y(jié)過程可能帶來的晶粒長大、缺陷增多等問題,，有利于制備高性能陶瓷材料,。④均勻性好：聚合物前驅(qū)體在制備過程中可以實(shí)現(xiàn)分子水平的均勻混合，使得制備的陶瓷材料具有較為均勻的微觀結(jié)構(gòu)和成分分布,，從而提高材料的性能穩(wěn)定性和可靠性,。⑤可引入多種元素：容易在聚合物前驅(qū)體中引入各種功能性元素，如金屬元素,、稀土元素等,，從而實(shí)現(xiàn)對陶瓷材料性能的進(jìn)一步調(diào)控，制備出具有特殊性能的陶瓷復(fù)合材料,。陶瓷前驅(qū)體在脫脂過程中,，需要控制升溫速率，以防止產(chǎn)生裂紋和變形,。甘肅防腐蝕陶瓷前驅(qū)體

陶瓷前驅(qū)體在航天領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,，從熱防護(hù)系統(tǒng)角度來講：①陶瓷基復(fù)合材料熱結(jié)構(gòu)部件：如 C/SiC 復(fù)合材料，可用于飛行器的熱防護(hù)系統(tǒng)頭錐,、迎風(fēng)面大面積部位,、翼前緣和體襟翼等。通過前驅(qū)體浸漬裂解工藝制備的 C/SiBCN 材料,，比 C/SiC 具有更優(yōu)異的高溫抗氧化性能,。在 1400℃下空氣中的氧化動(dòng)力學(xué)常數(shù) kp 明顯低于 SiC 陶瓷，且 C/SiBCN 復(fù)合材料室溫下彎曲強(qiáng)度 489MPa,，在 1600℃彎曲強(qiáng)度仍達(dá)到 450MPa 以上,。②超高溫陶瓷防熱材料：利用陶瓷前驅(qū)體可制備超高溫納米復(fù)相陶瓷，如 (Ti,Zr,Hf) C/SiC 陶瓷,。采用乙烯基聚碳硅烷與含鈦,、鋯、鉿的無氧金屬配合物反應(yīng)合成的單源先驅(qū)體,，經(jīng)放電等離子燒結(jié)技術(shù)制備出的此類陶瓷,，在 2200℃的燒蝕實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出極低的線燒蝕率，為 - 0.58μm/s,。上海陶瓷前驅(qū)體選擇合適的陶瓷前驅(qū)體是制備高性能陶瓷的關(guān)鍵步驟之一,。

通過選擇和設(shè)計(jì)合適的前驅(qū)體，可以精確控制陶瓷材料的化學(xué)成分和微觀結(jié)構(gòu)。例如,，在制備碳化硅（SiC）陶瓷時(shí),，聚碳硅烷（PCS）是一種常用的陶瓷前驅(qū)體。通過調(diào)整 PCS 的分子結(jié)構(gòu)和組成,，可以實(shí)現(xiàn)對 SiC 陶瓷中硅碳比的精確控制,，從而獲得具有特定性能的 SiC 陶瓷。陶瓷前驅(qū)體可以制備出高硬度,、高溫穩(wěn)定性,、化學(xué)穩(wěn)定性、絕緣性,、耐磨性等優(yōu)異性能的先進(jìn)陶瓷材料,。如利用陶瓷前驅(qū)體制備的氮化硼陶瓷，具有密度小,、熔點(diǎn)高,、高溫力學(xué)性能好、介電性能優(yōu)良等特點(diǎn),。陶瓷前驅(qū)體在高溫裂解過程中,，能夠形成均勻的陶瓷相，減少陶瓷中的缺陷和雜質(zhì),，提高陶瓷的致密度和均勻性,。例如,，在溶膠 - 凝膠法制備陶瓷中,，金屬醇鹽等前驅(qū)體通過水解和縮聚反應(yīng)，形成均勻的溶膠或凝膠,，再經(jīng)過高溫?zé)Y(jié),，可得到微觀結(jié)構(gòu)均勻的陶瓷材料。

某些陶瓷前驅(qū)體可以作為藥物載體,，實(shí)現(xiàn)藥物的可控釋放,。例如，磷酸二氫鋁陶瓷前驅(qū)體具有良好的生物相容性和一定的孔隙結(jié)構(gòu),，能夠負(fù)載藥物并在體內(nèi)緩慢釋放,，提高藥物的療效和靶向性。將陶瓷前驅(qū)體與藥物結(jié)合制備成緩釋微球,，可以延長藥物的作用時(shí)間,，減少藥物的給藥頻率和副作用。例如,，利用生物可降解的陶瓷前驅(qū)體制備的緩釋微球,，能夠在體內(nèi)逐漸降解并釋放藥物,，實(shí)現(xiàn)藥物的長期緩釋,。陶瓷前驅(qū)體可以與生物活性分子結(jié)合，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的生長和分化，用于神經(jīng)組織的修復(fù)和再生,。例如，通過在陶瓷前驅(qū)體表面修飾神經(jīng)生長因子等生物活性物質(zhì),，可以制備出具有神經(jīng)誘導(dǎo)活性的支架材料,，促進(jìn)神經(jīng)組織的修復(fù)。一些陶瓷前驅(qū)體可以與生物材料復(fù)合,，制備出具有良好生物相容性和透氣性的皮膚組織工程支架,，用于皮膚缺損的修復(fù)。例如,，將陶瓷前驅(qū)體與膠原蛋白等生物材料結(jié)合,，可以制備出能夠促進(jìn)皮膚細(xì)胞生長和愈合的支架材料。研究陶瓷前驅(qū)體的降解行為對于其在環(huán)境友好型材料中的應(yīng)用具有重要意義,。

陶瓷前驅(qū)體在航天領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,，主要體現(xiàn)在應(yīng)用領(lǐng)域拓展：①熱防護(hù)系統(tǒng)：陶瓷前驅(qū)體制備的陶瓷基復(fù)合材料可用于航天器的熱防護(hù)系統(tǒng)，如航天飛機(jī)的機(jī)翼前緣,、鼻錐等部位,。這些材料能夠承受高溫氣流的沖刷和熱輻射，保護(hù)航天器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和設(shè)備免受高溫破壞,。②航空發(fā)動(dòng)機(jī)：陶瓷前驅(qū)體可用于制備航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱障涂層,、渦輪葉片等部件。熱障涂層能夠有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)部件的工作溫度,，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和可靠性,；渦輪葉片采用陶瓷基復(fù)合材料制造，可以在高溫下保持良好的力學(xué)性能,，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和燃油經(jīng)濟(jì)性,。③衛(wèi)星部件：陶瓷前驅(qū)體可用于制造衛(wèi)星的天線、太陽能電池板支撐結(jié)構(gòu)等部件,。陶瓷材料具有優(yōu)異的電絕緣性能,、熱穩(wěn)定性和抗輻射性能，能夠保證衛(wèi)星在復(fù)雜的空間環(huán)境下長期穩(wěn)定工作,。國家出臺(tái)了一系列政策支持陶瓷前驅(qū)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。甘肅防腐蝕陶瓷前驅(qū)體

高校和科研機(jī)構(gòu)在陶瓷前驅(qū)體的研究方面取得了許多重要成果。甘肅防腐蝕陶瓷前驅(qū)體

陶瓷前驅(qū)體的選擇需要考慮反應(yīng)活性,、成本與可獲取性及環(huán)境健康影響：①與其他組分的反應(yīng)性：如果制備過程中涉及多種前驅(qū)體或添加劑,，要考慮前驅(qū)體與它們之間的反應(yīng)活性，確保反應(yīng)能按預(yù)期進(jìn)行,，形成所需的陶瓷相,。②分解溫度與速率：前驅(qū)體的分解溫度和速率會(huì)影響陶瓷的制備工藝和性能。分解溫度應(yīng)適中，分解速率要可控,，以保證陶瓷的形成過程均勻,、穩(wěn)定。③成本因素：前驅(qū)體的成本直接影響陶瓷的生產(chǎn)成本,，在滿足性能要求的前提下,，應(yīng)選擇成本較低的前驅(qū)體，以提高經(jīng)濟(jì)效益,。④可獲取性與供應(yīng)穩(wěn)定性：前驅(qū)體應(yīng)易于獲取,，且供應(yīng)穩(wěn)定，避免因原料短缺影響生產(chǎn),。⑤毒性與安全性：選擇前驅(qū)體時(shí)要考慮其毒性和對人體健康的影響,，盡量選擇低毒、安全的前驅(qū)體,，以保障生產(chǎn)人員的安全和環(huán)境的友好,。⑥環(huán)境友好性：前驅(qū)體的制備和使用過程應(yīng)盡量減少對環(huán)境的污染，符合環(huán)保要求,。甘肅防腐蝕陶瓷前驅(qū)體