气凝胶在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出性质

气凝胶在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出性质，其中为突出的是保温隔热性能，由于其具有的性能，气凝胶材料在航空航天、石油化工、电力冶金、船舶车辆、精密仪器、冰箱冷库、服装帐篷、建筑节能等领域的有广阔的应用前景，是传统隔热材料革命性替代产品。伴随着中国经济转型升级，节能降耗政策的持续大力推进，以及中国实施多年的纳米材料战略，气凝胶材料近年来受到了、学术界、企业界和***界的广泛关注。

不同隔热材料用不同办法来降低材料对流导热

不同隔热材料用不同办法来降低材料对流导热。例如，聚氨脂发泡材料在孔隙中填充了氟利昂气体，该气体的导热率仅有空气的三分之一，从而获得了优越的隔热性能。但因其能严重***臭氧层曾被二氧化碳等替代，然而二氧化碳等作为填充的聚氨脂材料，又会存在导热率高的问题。本材料采取了另一个途径，即减小孔隙直径的办法来降低孔隙中空气的热导率。经过特殊工艺制得的本材料，其中孔隙的平均直径仅为50-60纳米，约为头发直径的千分之一，而空气分子的平均自由程为70纳米左右。在如此之小的空隙中，空气几乎无法流动，从而***了空气的对流导热。

气凝胶通常有四种分类方式

气凝胶通常有四种分类方式:从外观特点可以被划分为块状、粉状以及薄膜状气凝胶;从制备方法可被划分为气凝胶、

干凝胶和冻凝胶;从不同的微结构可以被划分为微孔,介孔以及混合孔洞气凝胶。

从成分构成分类是气凝胶普遍的区分方式,分为单一组分和复合组分两大类。单一组分气凝胶包括氧化物气凝胶(二氧化硅和非二氧化硅),有机气凝胶(树脂基和纤维基),碳气凝胶(碳化塑料、碳纳米管和石墨烯),硫化物气凝胶和其他种类的气凝胶(单一元素、碳化物);复合组分气凝胶包括多组分气凝胶、梯度气凝胶以及微/纳气凝胶复合物。其中硅气凝胶、碳气凝胶和二氧化硅气凝胶常见。

目前 SiO2气凝胶的制备方法主要包括超临界干燥和常压干燥两种方式。

1、超临界干燥

超临界法制备的 SiO2气凝胶性能较为优异，但设备复杂昂贵、干燥工艺耗能高、***性大。

2、常压干燥

常压干燥制备 SiO2气凝胶无需大量设备，可操作性强、安全环保，为SiO2气凝胶的大规模工业化生产提供了可能；但目前报道的常压制备工艺繁琐，以水玻璃作为前驱体为例，依次顺序涉及离子置换、溶胶-凝胶过程、表面疏水化修饰、多梯度溶剂置换、干燥等过程，其生产制备周期耗时长，并且生产中耗费大量溶剂，且多种溶剂混合，回收分离困难，增加了产品的成本，从而限制了气凝胶的工业化大规模制备和广泛应用。