一、氣凝膠是什么

氣凝膠是指通過溶膠(jiao)(jiao)凝膠(jiao)(jiao)法，用一定的(de)干燥方(fang)式使氣體取代凝膠(jiao)(jiao)中的(de)液相而(er)形成(cheng)的(de)一種納米(mi)級(ji)多孔(kong)固態材料(liao)。如(ru)明膠(jiao)(jiao)、阿拉伯膠(jiao)(jiao)、硅膠(jiao)(jiao)、毛發、指甲等。氣凝膠(jiao)(jiao)也具凝膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)質(zhi)，即具膨脹(zhang)作用、觸變作用、離漿作用。

氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)是(shi)一種(zhong)固體(ti)物(wu)(wu)質形態(tai)，世界上密(mi)度(du)最(zui)小的(de)(de)固體(ti)。密(mi)度(du)為(wei)3千克(ke)每(mei)立(li)方米。氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)種(zhong)類很多，有(you)硅系(xi)，碳(tan)系(xi)，硫系(xi)，金屬氧化(hua)物(wu)(wu)系(xi)，金屬系(xi)等(deng)等(deng)，一般(ban)常見的(de)(de)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)為(wei)硅氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)。aerogel是(shi)個組合詞(ci)，此處aero是(shi)形容詞(ci)，表示“空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)”，gel顯然是(shi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)。字面(mian)意(yi)思是(shi)空氣(qi)的(de)(de)凝(ning)膠(jiao)(jiao)。任何物(wu)(wu)質的(de)(de)gel只要可以經干(gan)燥后除去內(nei)部溶劑后，又可基本保持其(qi)形狀(zhuang)不變，且產物(wu)(wu)高孔隙率(lv)、低密(mi)度(du)，則皆可以稱之為(wei)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)。

因(yin)為(wei)密度極低，最輕的(de)(de)(de)氣(qi)凝膠(jiao)僅有0.16毫克每立方(fang)厘米，比空(kong)(kong)氣(qi)密度略(lve)低，所(suo)以也被叫(jiao)做“凍結的(de)(de)(de)煙(yan)”或“藍煙(yan)”。由(you)于(yu)里面(mian)的(de)(de)(de)顆粒(li)非常(chang)小（納(na)米量級），所(suo)以可見(jian)光經過(guo)它(ta)(ta)時散射較小（瑞(rui)利散射），就(jiu)像陽(yang)光經過(guo)空(kong)(kong)氣(qi)一(yi)(yi)樣。因(yin)此，它(ta)(ta)也和天(tian)空(kong)(kong)一(yi)(yi)樣看(kan)著(zhu)(zhu)發藍（如(ru)果(guo)里面(mian)沒(mei)有摻(chan)雜(za)其它(ta)(ta)東西），如(ru)果(guo)對著(zhu)(zhu)光看(kan)有點發紅（天(tian)空(kong)(kong)是(shi)藍色(se)(se)的(de)(de)(de)，而傍晚的(de)(de)(de)天(tian)空(kong)(kong)是(shi)紅色(se)(se)的(de)(de)(de)）。由(you)于(yu)氣(qi)凝膠(jiao)中(zhong)一(yi)(yi)般80%以上(shang)是(shi)空(kong)(kong)氣(qi)，所(suo)以有非常(chang)好的(de)(de)(de)隔熱效果(guo)，一(yi)(yi)寸厚的(de)(de)(de)氣(qi)凝膠(jiao)相(xiang)當(dang)20至(zhi)30塊普通(tong)玻璃的(de)(de)(de)隔熱功(gong)能(neng)。

二、氣凝膠有什么作用

由于(yu)氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)納米尺度的(de)多(duo)(duo)孔網絡結構，導致(zhi)氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)在熱(re)學(xue)(xue)、聲學(xue)(xue)、光學(xue)(xue)、電學(xue)(xue)、力學(xue)(xue)等(deng)多(duo)(duo)個(ge)領(ling)域都展示出優異的(de)性能(neng)。目前商業化應(ying)用的(de)氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要圍(wei)繞其高效的(de)阻熱(re)能(neng)力展開，下游用于(yu)石油化工、熱(re)力管網、鋰電池、建筑(zhu)建材、戶外服飾、 航天(tian)、軍工等(deng)多(duo)(duo)個(ge)領(ling)域。

1、航空航天領域應用

與(yu)傳統絕熱(re)(re)(re)材料(liao)相(xiang)比(bi)，氣凝(ning)膠超(chao)級絕熱(re)(re)(re)材料(liao)可以(yi)用更輕的(de)質(zhi)量、更小(xiao)的(de)體(ti)積達到等效的(de)隔(ge)熱(re)(re)(re)效果，這一(yi)特點(dian)使(shi)其在航空航天(tian)應用領域具有舉足輕重的(de)優勢(shi)。航空發(fa)動機(ji)的(de)隔(ge)熱(re)(re)(re)材料(liao)使(shi)用氣凝(ning)膠既能(neng)起到極好的(de)隔(ge)熱(re)(re)(re)作(zuo)用，又減輕了發(fa)動機(ji)重量。

2、工業保溫領域應用

工(gong)業節能中，納米孔(kong)超(chao)級絕(jue)熱材(cai)料(liao)也(ye)起著非(fei)常重(zhong)要的作(zuo)用，其中有些特殊(shu)的部位和環境，由于受重(zhong)量、體積和空(kong)間的限制，氣凝膠超(chao)級絕(jue)熱材(cai)料(liao)就(jiu)可以(yi)發(fa)揮更(geng)大的作(zuo)用。而(er)且氣凝膠的耐高溫(wen)(wen)防火(huo)特性(xing)，在化工(gong)領域設(she)備的保溫(wen)(wen)上應(ying)用更(geng)加適合。

3、建筑領域應用

氣凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)及其(qi)復(fu)合材(cai)料在不同(tong)建筑領域有不同(tong)的(de)應用，可以起到卓(zhuo)有成效的(de)節能效果。材(cai)料包括氣凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)氈/板(ban)、氣凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)保溫砂漿、氣凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)陽光板(ban)，氣凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)隔熱涂料等。

4、交通領域應用

因氣凝膠(jiao)具備良好(hao)的(de)隔(ge)熱(re)保溫(wen)和隔(ge)聲性能，在交通領域主要應用在汽(qi)車防火(huo)(huo)(huo)隔(ge)熱(re)保溫(wen)降噪層、大(da)容(rong)量電池組防火(huo)(huo)(huo)防水保溫(wen)盒，危(wei)險(xian)化(hua)學品運(yun)輸(shu)(shu)車、液(ye)化(hua)天然氣運(yun)輸(shu)(shu)船等特種運(yun)輸(shu)(shu)工具的(de)保溫(wen)防火(huo)(huo)(huo)層，高鐵(tie)和地鐵(tie)車體保溫(wen)隔(ge)熱(re)降噪防火(huo)(huo)(huo)層等。

5、環境領域應用

氣凝膠因其(qi)極(ji)大的比表面積及其(qi)特殊的納米多孔網狀結構，使(shi)其(qi)具(ju)有很好的吸(xi)附(fu)(fu)(fu)性(xing)(xing)能，是活性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能力(li)的6倍，可(ke)廣泛應用于廢水(shui)處理、水(shui)體凈化和油污吸(xi)附(fu)(fu)(fu)以及VOCs氣體吸(xi)附(fu)(fu)(fu)，是一種新型綠色環(huan)保吸(xi)附(fu)(fu)(fu)材料。

6、日常方面應用

氣凝膠在日常生活中也大有用武之地。氣凝膠優異的隔熱性能，可作為鞋墊、運動鞋、服裝的填充層，在較低溫度下進行保溫。現在高端化妝品行業、體育用品行業也將氣凝膠應用于產品中。隨著人們對氣凝膠的(de)(de)認識和研究的(de)(de)普及，相信(xin)它的(de)(de)應用(yong)領域會越(yue)來(lai)越(yue)大(da)。