一、氣凝膠是什么

氣凝膠是指通過溶膠(jiao)(jiao)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)法，用(yong)(yong)(yong)一定的干燥方(fang)式(shi)使氣體取代(dai)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)中的液相(xiang)而(er)形成的一種納米(mi)級多孔固態材(cai)料。如明膠(jiao)(jiao)、阿拉伯膠(jiao)(jiao)、硅膠(jiao)(jiao)、毛發、指甲等。氣凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)也(ye)具凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)的性質，即(ji)具膨脹(zhang)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)、觸變作(zuo)用(yong)(yong)(yong)、離漿作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。

氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)是(shi)一種固體(ti)物質(zhi)形態，世界上密(mi)度最小的(de)固體(ti)。密(mi)度為(wei)3千克(ke)每(mei)立(li)方(fang)米。氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)的(de)種類(lei)很多，有硅系(xi)，碳(tan)系(xi)，硫系(xi)，金(jin)屬(shu)氧化(hua)物系(xi)，金(jin)屬(shu)系(xi)等等，一般常(chang)見的(de)氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)為(wei)硅氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)。aerogel是(shi)個組合詞，此處aero是(shi)形容詞，表示“空(kong)氣(qi)中的(de)”，gel顯然是(shi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)。字面意思是(shi)空(kong)氣(qi)的(de)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)。任何(he)物質(zhi)的(de)gel只(zhi)要可以經干(gan)燥(zao)后除去(qu)內(nei)部溶(rong)劑后，又可基(ji)本保持其形狀不變，且(qie)產物高孔隙(xi)率、低(di)密(mi)度，則皆可以稱之(zhi)為(wei)氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)。

因為密度(du)(du)極低(di)，最輕的氣(qi)(qi)凝膠僅有(you)0.16毫克每立方厘(li)米，比(bi)空(kong)氣(qi)(qi)密度(du)(du)略低(di)，所(suo)以(yi)也被叫做“凍結的煙”或“藍煙”。由于(yu)里面的顆粒非常小(xiao)（納米量級），所(suo)以(yi)可見光經(jing)過它時散(san)(san)射較小(xiao)（瑞利散(san)(san)射），就像陽光經(jing)過空(kong)氣(qi)(qi)一樣。因此，它也和天(tian)空(kong)一樣看(kan)著發藍（如(ru)果里面沒有(you)摻雜其(qi)它東西），如(ru)果對著光看(kan)有(you)點發紅(hong)（天(tian)空(kong)是藍色的，而傍晚的天(tian)空(kong)是紅(hong)色的）。由于(yu)氣(qi)(qi)凝膠中一般80%以(yi)上是空(kong)氣(qi)(qi)，所(suo)以(yi)有(you)非常好的隔熱效(xiao)果，一寸(cun)厚的氣(qi)(qi)凝膠相當(dang)20至30塊普(pu)通玻璃的隔熱功能。

二、氣凝膠有什么作用

由于氣(qi)凝(ning)膠納米尺度的(de)多(duo)孔(kong)網絡結(jie)構，導致氣(qi)凝(ning)膠在(zai)熱學(xue)、聲學(xue)、光學(xue)、電(dian)學(xue)、力(li)學(xue)等多(duo)個(ge)領域都展示出優異的(de)性能。目(mu)前(qian)商業化應用(yong)的(de)氣(qi)凝(ning)膠主要圍(wei)繞(rao)其高(gao)效的(de)阻熱能力(li)展開，下游用(yong)于石油化工、熱力(li)管網、鋰電(dian)池、建筑建材(cai)、戶外服飾、 航(hang)天、軍(jun)工等多(duo)個(ge)領域。

1、航空航天領域應用

與傳(chuan)統絕熱(re)(re)材料相比，氣凝膠超級絕熱(re)(re)材料可以用更(geng)輕(qing)(qing)的(de)(de)質量、更(geng)小的(de)(de)體積(ji)達到等效(xiao)的(de)(de)隔(ge)熱(re)(re)效(xiao)果，這一特點(dian)使其在航空航天應用領域具有(you)舉(ju)足輕(qing)(qing)重的(de)(de)優勢。航空發動機的(de)(de)隔(ge)熱(re)(re)材料使用氣凝膠既能起(qi)到極好的(de)(de)隔(ge)熱(re)(re)作用，又減輕(qing)(qing)了發動機重量。

2、工業保溫領域應用

工(gong)業(ye)節能(neng)中，納米孔超級(ji)絕(jue)熱(re)材(cai)料也起著非(fei)常重要的(de)作用，其(qi)中有些(xie)特殊(shu)的(de)部位和(he)(he)環境，由(you)于(yu)受重量、體積和(he)(he)空間的(de)限制，氣凝膠超級(ji)絕(jue)熱(re)材(cai)料就可以發揮更(geng)大的(de)作用。而且(qie)氣凝膠的(de)耐高(gao)溫防火特性，在化工(gong)領(ling)域設備的(de)保(bao)溫上應(ying)用更(geng)加適(shi)合。

3、建筑領域應用

氣(qi)凝膠(jiao)及其(qi)復合(he)材(cai)料(liao)(liao)在(zai)不(bu)同(tong)建筑領域有(you)不(bu)同(tong)的應(ying)用，可以起到卓有(you)成效的節能效果。材(cai)料(liao)(liao)包括氣(qi)凝膠(jiao)氈(zhan)/板、氣(qi)凝膠(jiao)保溫砂漿、氣(qi)凝膠(jiao)陽光板，氣(qi)凝膠(jiao)隔熱涂料(liao)(liao)等。

4、交通領域應用

因氣(qi)凝膠具(ju)備良好的隔(ge)熱(re)(re)保溫(wen)和隔(ge)聲性(xing)能，在交通(tong)領域(yu)主要應用在汽車防(fang)(fang)火(huo)隔(ge)熱(re)(re)保溫(wen)降噪層(ceng)、大容(rong)量電池組防(fang)(fang)火(huo)防(fang)(fang)水保溫(wen)盒，危險化學品(pin)運(yun)輸車、液化天然氣(qi)運(yun)輸船(chuan)等特種運(yun)輸工具(ju)的保溫(wen)防(fang)(fang)火(huo)層(ceng)，高鐵(tie)和地鐵(tie)車體保溫(wen)隔(ge)熱(re)(re)降噪防(fang)(fang)火(huo)層(ceng)等。

5、環境領域應用

氣凝膠因其極大的(de)比表面積及(ji)其特(te)殊的(de)納米(mi)多孔(kong)網(wang)狀結構，使其具有(you)很(hen)好的(de)吸(xi)附性能，是活性炭吸(xi)附能力的(de)6倍，可(ke)廣(guang)泛應用于廢(fei)水(shui)處理(li)、水(shui)體(ti)凈化和(he)油(you)污吸(xi)附以(yi)及(ji)VOCs氣體(ti)吸(xi)附，是一種新型綠色環(huan)保吸(xi)附材(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認識和(he)研究的普及，相信它的應用領域(yu)會(hui)越(yue)來越(yue)大。