二氧化硅氣凝膠獨(dú)特的微觀納米結(jié)構(gòu)使其具有低密度,、高比表面積和高孔隙率的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使其在熱學(xué),、光學(xué),、電學(xué)、聲學(xué)等方面均有獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì),，可作為高效隔熱保溫材料,、聲阻抗耦合材料,、低介電絕緣材料,、催化劑及催化劑載體等,，其中高效隔熱保溫材料的應(yīng)用較為廣泛。

二氧化硅氣凝膠在保溫隔熱領(lǐng)域的主要應(yīng)用產(chǎn)品形式有4種：氣凝膠粉體/顆粒,；氣凝膠氈；氣凝膠板,；氣凝膠玻璃。

氣凝膠粉體/顆粒

SiO₂氣凝膠粉體的制備方法非常成熟,，主要有兩種：

通過(guò)超臨界方法制備大塊氣凝膠，然后通過(guò)不同破碎方法,，制備不同粒徑氣凝膠粉體材料；

通過(guò)常壓干燥成型的方法制備氣凝膠粉體材料,；

因粉體材料不易成型,，SiO₂氣凝膠粉末一般不單獨(dú)作為隔熱保溫材料使用,。但可作為功能結(jié)構(gòu)材料的夾層,、填充層使用；或者與其他材料復(fù)合和粘結(jié)作為保溫隔熱材料來(lái)使用,。

氣凝膠氈

氣凝膠氈是將SiO₂氣凝膠在濕溶膠階段與纖維增強(qiáng)材料復(fù)合,，然后經(jīng)過(guò)凝膠、干燥制得氣凝膠氈,。該方法即有保溫絕熱特點(diǎn),，又通過(guò)復(fù)合有效解決氣凝膠機(jī)械強(qiáng)度低、易碎,、易裂等問(wèn)題,。

SiO₂氣凝膠氈生產(chǎn)示意圖

氣凝膠氈纖維增強(qiáng)材料分兩類(lèi)：一類(lèi)是韌性，強(qiáng)度較好的有機(jī)纖維,；另一類(lèi)是耐高溫的無(wú)機(jī)纖維,。

氣凝膠氈類(lèi)產(chǎn)品具有良好保溫隔熱效果、疏水性能和極好柔韌性,，是一種理想的保溫隔熱材料，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的保溫隔熱領(lǐng)域,，如航空航天領(lǐng)域,，耐高溫的各類(lèi)工業(yè)管道,、罐體及其他弧面設(shè)備的保溫隔熱。

氣凝膠板

氣凝膠板與氣凝膠氈類(lèi)似,，通過(guò)氣凝膠和其他材料復(fù)合制成板材,。不同是氣凝膠板不是在溶膠階段和纖維材料復(fù)合，而是將純氣凝膠和纖維,、顆粒,、砂漿,、金屬,、有機(jī)高分子等復(fù)合制成剛性板材。氣凝膠板除應(yīng)用在建筑物和冷凍容器等工業(yè)用保溫材料,，還可應(yīng)用于軍工及航空和航天領(lǐng)域,。

氣凝膠玻璃

氣凝膠除具備低導(dǎo)熱系數(shù)，低密度,，阻燃等特點(diǎn)外,，還具有透明性。純SiO2氣凝膠具有類(lèi)似玻璃的高透過(guò)率,，但氣凝膠極限拉伸強(qiáng)度小,，質(zhì)脆，易碎,，導(dǎo)致氣凝膠產(chǎn)品很難作為玻璃直接應(yīng)用,。主要有氣凝膠鍍膜玻璃和真空夾層氣凝膠玻璃兩大類(lèi)。

氣凝膠鍍膜玻璃是在普通玻璃表面增加一層氣凝膠薄膜來(lái)提高隔熱性能,；真空夾層玻璃是在中空玻璃夾層填充氣凝膠材料,，按照夾層內(nèi)氣凝膠的形狀又分為兩類(lèi)：夾層填充物為SiO2氣凝膠顆粒；夾層填充物為整塊氣凝膠,。

顆粒狀氣凝膠制備的玻璃（A）和整塊氣凝膠制備的玻璃（B）

參考資料：

鄒雪艷．不同形貌納米二氧化硅的制備及形成機(jī)理研究

豆新豐．二氧化硅氣凝膠隔熱涂料的性能評(píng)價(jià)

王衍飛. 氣象凝膠復(fù)合陶瓷纖維剛性隔熱瓦的制備及性能研究

魏鵬灣. 二氧化硅氣凝膠復(fù)合隔熱材料研究進(jìn)展

張德忠. 二氧化硅氣凝膠在保溫隔熱領(lǐng)域中的應(yīng)用