聚酰亚胺（英文名Polyimide，简称PI）泡沫，是聚酰亚胺树脂原材料与发泡剂、泡沫稳定剂等助剂通过聚合发泡反应而成的泡沫材料。PI泡沫种类多，密度（5~400kg/m3），具有可设计，绝缘性突出，特别是具有优异的耐高低温（-250～450℃）、耐辐射、难燃、低发烟，以及无有害气体释放等性能，这些独特的性能是传统泡沫塑料所无法比拟的。因此，PI泡沫材料是一种具有极大应用价值和开发潜力的新型材料，越来越多地用做航空航天、国防军工、微电子等高新技术领域的隔热、减震降噪和绝缘等关键材料。目前，全球只有美国、日本等少数几个国家可以生产聚酰亚胺高分子材料，其高端产品由于应用领域的特殊性（主要运用于航天、超高速飞机制造等军工领域），其技术和产品基本不对中国出口。
主要研发机构，生产商
聚酰亚胺泡沫最早出现于1966年，由杜邦（Dupont）公司利用添加了发泡剂的聚酰胺酸溶液涂膜发泡制得。上世纪70年代，美国NASA 兰利（Langley）研究中心与Unitika America公司合作开发、研究出用于航天飞船绝热保温的聚酰亚胺泡沫材料。
美国、日本、中国等国家的科研院所、企业经过半个世纪的研究发展，已经有一定的性能稳定的商品化产品和实际应用，如美国的Boyd Corporation的Solimide PI泡沫、Monsanto的Skybond PI泡沫、陶氏公司的Rohacell聚甲基丙烯酰亚胺泡沫都已满足美国DOD-F24 688 军标，被美国防部指定为海军船舶的绝热保温材料，并在民用船舶,如豪华游船、快艇、液化天然气船上也得到广泛的应用。
国内的研发科研机构和生产企业有上海合成树脂研究所、中科院长春应用化学研究所、天晟新材（PI泡沫系列）、中科院宁波材料所（PI微发泡粒子）等。
应用领域
航空
航空飞行器要求所采用的材料在满足其他性能的基础上应尽可能的轻质，以节省燃油，提高载重量。一种海绵状的、轻的PI泡沫材料耐燃温度达800°F，而且即使在该温度下，PI泡沫材料也仅仅是炭化、分解，可使飞行中的事故减少。如果由于外部燃油起火造成事故，该材料还能延长飞机乘客的救生时间2-5分钟。目前波音、洛克希德马丁、通用、空客、道尼尔等航空巨头在其所制造的飞行器上广泛使用PI泡沫。不仅是大型航空飞行器，民用小型飞机也广泛采用PI泡沫作为夹层材料使用。由于PI泡沫优良的性能，其成为飞机等航空飞行器的理想泡沫材料。
航天
在航天飞行器上，如，航天飞机、空间站、火星探测器、登月舱，由于其特殊的作业环境，使得部件上的材料不仅要承受飞行带来的高温，同时还要具备轻质、阻燃、吸声、减震等性能。为此，NASA启动了“高速飞行器计划（High Speed Research Program）”来研制能满足在极端环境下使用的材料，TEEK系列聚酰亚胺泡沫在此过程中应运而生。PI泡沫被用做低温贮箱、透波材料、机身隔热体系、飞行器的座椅，还可将PI制作成蜂窝结构材料等。用PI泡沫-铝-PI泡沫制备的隔热体系能在-217℃和超声速飞行环境204℃中保持良好的隔热性能。
舰艇
目前，美国海军已把PI泡沫用作所有水面战舰和潜艇的隔热、隔声材料，其在民用船舶，如豪华游轮、快艇、液化天然气船上也得到广泛的应用。PI泡沫在舰船上的应用主要有：·有隔热、隔声要求的船侧壳体、舱壁、舱顶；·船上高于37℃的冷却水管线，高温蒸汽管线；·要求作声音透射损失处理的潜艇壳体和框架部件；·为了防止结雾需要进行热和蒸汽隔离处理的潜艇壳体和框架部件；·低温容器的保温。
建筑
PI泡沫相较其它传统的泡沫材料，具有更佳的阻燃性能、耐热性能、隔热性能、吸声
性能，使得其在建筑工业领域中环境特殊的场所发挥了重要的作用，如通风管道、管道保温、吸音降噪、高温隔热等。可起到热障的作用，减少环境的热负荷，可有效防止火灾事故的发生。
其他
战术武器，可用在弹舱减速承重板，喷管隔热套，高绝缘连接器，发射支架，弹头引信绝缘帽，坦克油箱高压绝缘等。通讯设备，用于继电器骨架和壳体，陀螺仪基座，信号发射机绝缘基座，挠性线路板等。
高端制造业的发展离不开新材料产业的支撑。多年来，我国制造业虽然发展迅速，但依靠的却是材料的粗加工和终端产品的组装。我国制造业转型升级的实现，必然需要研发新材料和制造核心部件作为前提保障。新材料将为我国的制造业的高端化提供核心竞争力。