一、氣凝膠是什么

氣凝膠是(shi)指通過溶膠(jiao)凝(ning)(ning)膠(jiao)法(fa)，用(yong)一定的干燥方式使氣(qi)體取代凝(ning)(ning)膠(jiao)中的液相而(er)形成的一種納米級多孔固態材料(liao)。如明膠(jiao)、阿拉伯膠(jiao)、硅(gui)膠(jiao)、毛發、指甲等。氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)也具凝(ning)(ning)膠(jiao)的性質，即具膨脹作用(yong)、觸變作用(yong)、離漿作用(yong)。

氣(qi)凝(ning)膠是(shi)一(yi)種固(gu)體(ti)物質(zhi)形(xing)態(tai)，世界上密(mi)度最小的(de)(de)固(gu)體(ti)。密(mi)度為(wei)(wei)3千(qian)克每立方米。氣(qi)凝(ning)膠的(de)(de)種類很(hen)多，有硅系，碳(tan)系，硫系，金屬(shu)氧化物系，金屬(shu)系等等，一(yi)般常見的(de)(de)氣(qi)凝(ning)膠為(wei)(wei)硅氣(qi)凝(ning)膠。aerogel是(shi)個組合(he)詞，此處aero是(shi)形(xing)容詞，表示“空氣(qi)中的(de)(de)”，gel顯然(ran)是(shi)凝(ning)膠。字面意思(si)是(shi)空氣(qi)的(de)(de)凝(ning)膠。任何物質(zhi)的(de)(de)gel只要可(ke)以經(jing)干燥后除去內部溶劑(ji)后，又可(ke)基(ji)本保持其形(xing)狀不變(bian)，且產物高(gao)孔隙率、低密(mi)度，則皆(jie)可(ke)以稱之(zhi)為(wei)(wei)氣(qi)凝(ning)膠。

因為密度(du)極低，最輕的(de)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)僅有(you)(you)0.16毫克每立方厘米，比空(kong)氣(qi)密度(du)略低，所以也(ye)被叫做“凍(dong)結的(de)煙(yan)(yan)”或“藍煙(yan)(yan)”。由(you)于(yu)里面(mian)(mian)的(de)顆粒非(fei)常小（納米量級），所以可見光(guang)經(jing)過它時散射較小（瑞利(li)散射），就像(xiang)陽光(guang)經(jing)過空(kong)氣(qi)一(yi)樣。因此，它也(ye)和天空(kong)一(yi)樣看著發藍（如(ru)果里面(mian)(mian)沒有(you)(you)摻雜其它東西），如(ru)果對著光(guang)看有(you)(you)點(dian)發紅（天空(kong)是(shi)藍色(se)的(de)，而傍晚的(de)天空(kong)是(shi)紅色(se)的(de)）。由(you)于(yu)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)中一(yi)般(ban)80%以上(shang)是(shi)空(kong)氣(qi)，所以有(you)(you)非(fei)常好的(de)隔熱效果，一(yi)寸(cun)厚的(de)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)相當20至30塊普通玻璃的(de)隔熱功(gong)能(neng)。

二、氣凝膠有什么作用

由于(yu)氣凝(ning)(ning)膠納米尺度的(de)多孔網絡結構，導(dao)致氣凝(ning)(ning)膠在熱學(xue)(xue)、聲學(xue)(xue)、光學(xue)(xue)、電學(xue)(xue)、力(li)(li)學(xue)(xue)等(deng)(deng)多個領域都展示出優異的(de)性能(neng)。目前商業(ye)化應(ying)用的(de)氣凝(ning)(ning)膠主要圍繞其高效的(de)阻熱能(neng)力(li)(li)展開(kai)，下游用于(yu)石油化工、熱力(li)(li)管網、鋰電池、建筑建材(cai)、戶外(wai)服飾、 航(hang)天、軍工等(deng)(deng)多個領域。

1、航空航天領域應用

與傳統絕(jue)熱(re)(re)材料相(xiang)比，氣(qi)凝(ning)膠超級絕(jue)熱(re)(re)材料可以用更輕(qing)的(de)(de)質量(liang)、更小的(de)(de)體積達(da)到等效(xiao)的(de)(de)隔(ge)熱(re)(re)效(xiao)果，這一(yi)特點使(shi)其在航(hang)空航(hang)天應用領域具有舉足輕(qing)重的(de)(de)優勢(shi)。航(hang)空發動機(ji)的(de)(de)隔(ge)熱(re)(re)材料使(shi)用氣(qi)凝(ning)膠既能起到極好的(de)(de)隔(ge)熱(re)(re)作(zuo)用，又減(jian)輕(qing)了發動機(ji)重量(liang)。

2、工業保溫領域應用

工業節能中，納(na)米孔(kong)超(chao)級(ji)絕熱材料(liao)也起著非常重要的(de)(de)作(zuo)用(yong)，其中有些特殊的(de)(de)部位(wei)和環境，由于(yu)受重量、體積(ji)和空間的(de)(de)限制，氣(qi)凝膠超(chao)級(ji)絕熱材料(liao)就可以(yi)發揮更(geng)大的(de)(de)作(zuo)用(yong)。而且(qie)氣(qi)凝膠的(de)(de)耐高溫防火特性，在(zai)化(hua)工領域設(she)備(bei)的(de)(de)保溫上應用(yong)更(geng)加(jia)適合(he)。

3、建筑領域應用

氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)及其復合材(cai)料在(zai)不(bu)(bu)同(tong)建筑領域有不(bu)(bu)同(tong)的(de)應用(yong)，可(ke)以起到(dao)卓有成效的(de)節能效果。材(cai)料包括氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)氈(zhan)/板(ban)(ban)、氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)保溫砂漿、氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)陽光板(ban)(ban)，氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)隔熱涂(tu)料等。

4、交通領域應用

因氣(qi)凝膠具(ju)備良好(hao)的隔(ge)熱保(bao)溫和隔(ge)聲性(xing)能，在交通領(ling)域(yu)主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)在汽車防火(huo)(huo)隔(ge)熱保(bao)溫降噪層(ceng)、大容量(liang)電池組防火(huo)(huo)防水保(bao)溫盒，危險化(hua)學(xue)品運輸車、液化(hua)天然氣(qi)運輸船(chuan)等(deng)特種運輸工具(ju)的保(bao)溫防火(huo)(huo)層(ceng)，高鐵(tie)(tie)和地鐵(tie)(tie)車體保(bao)溫隔(ge)熱降噪防火(huo)(huo)層(ceng)等(deng)。

5、環境領域應用

氣(qi)凝(ning)膠因其(qi)(qi)極(ji)大的(de)比表面積及其(qi)(qi)特殊的(de)納米(mi)多(duo)孔網狀結(jie)構，使其(qi)(qi)具有很(hen)好的(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)性能(neng)，是活性炭吸(xi)(xi)(xi)附(fu)能(neng)力的(de)6倍，可廣泛應用于廢(fei)水處(chu)理、水體(ti)凈化和油污吸(xi)(xi)(xi)附(fu)以及VOCs氣(qi)體(ti)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)，是一種(zhong)新(xin)型綠色環保吸(xi)(xi)(xi)附(fu)材(cai)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(ren)識和研究的(de)(de)普(pu)及，相信(xin)它(ta)的(de)(de)應用領域會(hui)越(yue)來越(yue)大。