一、氣凝膠有什么特點

1、孔隙率很(hen)高(gao)，可高(gao)達99.8%。

2、納米(mi)級別(bie)孔洞（20～100nm）和三維(wei)納米(mi)骨架顆粒（2～5nm）。

3、高(gao)比表面積，可高(gao)達1000m2/g。

4、低密度，可低至0.003g/cm3。

5、氣凝膠獨特的(de)結(jie)構決定了(le)其具有(you)極低的(de)熱導(dao)率，常溫下可以低至0.013W/（m·K）。

6、強度低，脆性大，由于其(qi)比表面(mian)積和孔隙率很大，密(mi)度很低，導(dao)致(zhi)其(qi)強度很低。

由于(yu)這些(xie)出色的特性，氣凝膠被期許為“改變世界的神奇(qi)材料”，在熱學(xue)、光學(xue)、聲(sheng)學(xue)、微電子、催化(hua)、航空航天、節能建(jian)筑等(deng)領域具有十分(fen)廣闊的應用(yong)前景(jing)。

二、氣凝膠的種類有哪些

氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)可(ke)分(fen)為無機氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)、有機氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)、混合氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)和復合氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)。常見的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)主(zhu)要是硅氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)、碳氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)和二(er)(er)氧(yang)化硅氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)，新(xin)進發展的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)主(zhu)要是氧(yang)化石墨烯氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)、富勒烯氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)和纖維(wei)/二(er)(er)氧(yang)化硅氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)。

目(mu)前市場上常見(jian)的(de)以及研究較(jiao)多的(de)可(ke)(ke)分為(wei)氧化(hua)物氣(qi)(qi)凝膠(jiao)材(cai)料、炭氣(qi)(qi)凝膠(jiao)材(cai)料（耐高(gao)溫性可(ke)(ke)達3000℃）和(he)碳(tan)化(hua)物氣(qi)(qi)凝膠(jiao)材(cai)料。

1、氧化物氣凝膠材料

氧化(hua)(hua)物氣(qi)凝(ning)膠(jiao)材料(liao)在高(gao)溫(wen)區(qu)（＞1000℃）容易發生晶型轉變(bian)及(ji)顆粒的(de)燒結，其耐溫(wen)性(xing)相對(dui)較差，但(dan)是其在中高(gao)溫(wen)區(qu)（＜1000℃）具備較低的(de)熱導率。氧化(hua)(hua)物氣(qi)凝(ning)膠(jiao)材料(liao)主要(yao)有SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、CuO等。

1）SiO2氣凝膠材料

SiO2氣(qi)凝膠(jiao)是目前隔熱(re)(re)領(ling)域研究最多也是較為成熟的(de)(de)一種耐高溫氣(qi)凝膠(jiao)，其孔(kong)(kong)隙率高達80%~99.8%，孔(kong)(kong)洞(dong)的(de)(de)典型尺寸為1~100nm，比表面積為200~1000m2/g，而密度可低達3kg/m3，室(shi)溫熱(re)(re)導率可低達12mW/（m·K）。SiO2氣(qi)凝膠(jiao)材料通常是將(jiang)與(yu)紅(hong)外(wai)遮(zhe)光(guang)劑(ji)以(yi)及增(zeng)強體進行復(fu)合，以(yi)提高SiO2氣(qi)凝膠(jiao)的(de)(de)隔熱(re)(re)和力學(xue)性能，使其既(ji)具有(you)實用(yong)(yong)價(jia)值的(de)(de)納米(mi)孔(kong)(kong)超(chao)級(ji)絕熱(re)(re)材料，同(tong)時還(huan)兼有(you)良好的(de)(de)隔熱(re)(re)和力學(xue)性能，主要應用(yong)(yong)于航空航天、軍事、電子、建(jian)筑、家電和工業(ye)管道(dao)等領(ling)域的(de)(de)保溫隔熱(re)(re)。常用(yong)(yong)的(de)(de)紅(hong)外(wai)遮(zhe)光(guang)劑(ji)有(you)碳化硅、TiO2（金紅(hong)石型和銳鈦型）、炭黑、六(liu)鈦酸鉀等；常用(yong)(yong)的(de)(de)增(zeng)強材料有(you)陶瓷纖維、無(wu)堿超(chao)細玻璃纖維、多晶莫來石纖維、硅酸鋁纖維、氧化鋯纖維等。

2）ZrO2氣凝膠材料

與SiO2氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)材料(liao)相比(bi)(bi)，ZrO2氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)熱(re)(re)導率更低，更適宜于高(gao)(gao)溫(wen)(wen)段的(de)(de)(de)隔熱(re)(re)應(ying)(ying)用(yong)，在作為(wei)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)隔熱(re)(re)保溫(wen)(wen)材料(liao)方面具有(you)極大的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)潛力(li)。ZrO2氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)材料(liao)的(de)(de)(de)孔徑小于空(kong)氣(qi)(qi)(qi)分子的(de)(de)(de)平(ping)均自由程(cheng)，在氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)中沒有(you)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)對流，孔隙率極高(gao)(gao)，固體(ti)所占的(de)(de)(de)體(ti)積比(bi)(bi)很(hen)低，使氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)導率很(hen)低。目前關于ZrO2氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)應(ying)(ying)用(yong)于隔熱(re)(re)領域(yu)的(de)(de)(de)報道還比(bi)(bi)較少，研究(jiu)者(zhe)主要致力(li)于ZrO2氣(qi)(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)制備(bei)工藝的(de)(de)(de)研究(jiu)。

3）Al2O3氣凝膠材料

氧化鋁氣凝(ning)膠材料具有(you)納米多(duo)孔結構、使其具有(you)更輕質(zhi)量、更小體積(ji)達到等效的隔熱效果，同時(shi)具有(you)高(gao)(gao)孔隙率(lv)、高(gao)(gao)比(bi)表面積(ji)和(he)開放的織態結構，在催化劑和(he)催化載體方面具有(you)潛在的應用(yong)價值。氧化鋁氣凝(ning)膠還(huan)可用(yong)作高(gao)(gao)壓絕緣材料，高(gao)(gao)速(su)或超速(su)集(ji)成電(dian)路的襯底材料，真(zhen)空電(dian)極的隔離(li)介質(zhi)以(yi)及超級電(dian)容器。

2、炭氣凝膠與碳化物凝膠材料

炭氣(qi)(qi)凝膠最大(da)的(de)(de)特(te)點就是(shi)(shi)其在(zai)惰性(xing)及真空(kong)氛(fen)圍下(xia)高(gao)(gao)達(da)2000℃的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)性(xing)，石墨化(hua)后耐(nai)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)甚至能(neng)達(da)到3000℃，而且炭氣(qi)(qi)凝膠中的(de)(de)炭納米(mi)顆粒本身就具備對紅(hong)外輻射極(ji)好的(de)(de)吸收性(xing)能(neng)，從而產(chan)生類似于紅(hong)外遮光(guang)劑的(de)(de)效果，因此其高(gao)(gao)溫(wen)(wen)熱導率(lv)較低。但是(shi)(shi)在(zai)有(you)氧(yang)(yang)條件下(xia)，炭氣(qi)(qi)凝膠在(zai)350℃以(yi)上便發生氧(yang)(yang)化(hua)，這使得其在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)隔熱領域的(de)(de)應用(yong)(yong)受到了(le)極(ji)大(da)地限制。隨(sui)著SiC、MoSi2、HfSi2、TaSi2等高(gao)(gao)抗氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)涂(tu)層的(de)(de)發展，在(zai)炭氣(qi)(qi)凝膠材料表面(mian)涂(tu)覆致密的(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)涂(tu)層，阻止氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)進一步擴散，將(jiang)使該(gai)材料具備極(ji)大(da)的(de)(de)應用(yong)(yong)前景(jing)。

碳化物材料具備極好的抗氧化性能，但是其本身熱導率較高，將其制成含有三維立體網絡狀結構的氣凝膠，可以極(ji)大地降低材(cai)料的熱(re)導(dao)率，進一步提高(gao)材(cai)料的隔熱(re)性能。目(mu)前國內外對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)碳化(hua)(hua)物(wu)氣凝(ning)膠的研(yan)究(jiu)還相對(dui)(dui)(dui)較少，特(te)別是對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)成形性良好的塊狀碳化(hua)(hua)物(wu)氣凝(ning)膠的研(yan)究(jiu)尚處于(yu)(yu)初始階段，對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)其作(zuo)為高(gao)效隔熱(re)材(cai)料的研(yan)究(jiu)也較為匱乏，僅(jin)限于(yu)(yu)對(dui)(dui)(dui)該材(cai)料的制備與表征(zheng)。