本文用计算机模拟方法构建了聚硼硅氧烷的交联模型并与实验手段相结合,揭示聚硼硅氧烷材料的制备原理、结构形成过程及材料性能特点等方面。本研究采用Materials Studio 2019软件进行了分子力学与分子动力学的计算。首先通过不同力场和优化算法对单体结构进行了优化,获得了适合优化单体结构的力场与优化算法;其次基于优化过的单体模型,对聚硼硅氧烷交联体系进行了分子层面的建模,对比分析了不同B/Si、不同密度下形成的无定形网络结构模型结构,并对交联模型的交联度影响因素进行了分析,开展了材料热学性质的模拟与计算。最后,对不同B/Si的聚硼硅氧烷进行了制备与表征,并与模拟结果相印证,对其热解过程的行为进行了阐述。首先,采用不同力场和优化算法优化了硼酸与三羟基硅烷单体计算结果的结构与能量,给出了合适不同单体的力场与优化算法。随后,采用了一种动态循环的方法,使用perl程序语言调用Materials Studio软件上的功能,采用无反应Dreiding势函数,成功进行了交联结构的建模。对不同密度、不同B/Si的体系进行了交联,并给出了对应条件下较能反应真实情况的交联模型。研究结果表明,较低密度的交联模型难以反应真实的连续网状交联模型;不同B/Si最高交联度的交联模型中键长不发生明显改变;最高交联度的模型主要为不同的环状结构相连组成,发现环状结构主要为三、四元硅环和三、四元混合环,并且随B/Si比的改变环状结构的占比和数量呈现一定的规律变化;随B/Si比提高交联模型的占据体积也不断减少,随交联度的提高模型均方位移不断减小。对于交联度的影响因素进行了探究,发现截断半径对于交联度存在明显的影响,体系密度和B/Si比对于交联度无明显影响。我们基于自由体积理论和退火模拟的方式,对于不同B/Si比和交联度的交联模型进行了热学性质的预测。研究发现自由体积理论预测的Tg温度、退火模拟计算的Tg温度和实验结果较为相近,可以为自由体积理论提供模拟和实验的依据。并且发现随B/Si比和交联度的提高,Tg温度也随之提高,其中交联度的影响更大。我们通过无水溶胶凝胶法制备了不同B/Si比的聚硼硅氧烷,并给出了较为合适的制备工艺,基于DSC计算了聚硼硅氧烷干凝胶的Tg温度,结果与模拟所得Tg温度较为相近,并发现热解过程的质量变化主要分为四个阶段,给出了不同阶段可能的热解反应,并认为热解产物为Si BOC陶瓷。