一、氣凝膠是什么

氣凝膠是指通過(guò)溶膠凝膠法,，用一定的干燥方式使氣體取代凝膠中的液相而形成的一種納米級(jí)多孔固態(tài)材料,。如明膠、阿拉伯膠,、硅膠,、毛發(fā)、指甲等,。氣凝膠也具凝膠的性質(zhì),，即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用,。

氣凝膠是一種固體物質(zhì)形態(tài),，世界上密度最小的固體。密度為3千克每立方米,。氣凝膠的種類很多,，有硅系，碳系,，硫系，金屬氧化物系,，金屬系等等,，一般常見(jiàn)的氣凝膠為硅氣凝膠。aerogel是個(gè)組合詞,，此處aero是形容詞,，表示“空氣中的”，gel顯然是凝膠,。字面意思是空氣的凝膠,。任何物質(zhì)的gel只要可以經(jīng)干燥后除去內(nèi)部溶劑后，又可基本保持其形狀不變,，且產(chǎn)物高孔隙率,、低密度，則皆可以稱之為氣凝膠,。

因?yàn)槊芏葮O低,，最輕的氣凝膠僅有0.16毫克每立方厘米，比空氣密度略低,，所以也被叫做“凍結(jié)的煙”或“藍(lán)煙”,。由于里面的顆粒非常小（納米量級(jí)）,，所以可見(jiàn)光經(jīng)過(guò)它時(shí)散射較?。ㄈ鹄⑸洌拖耜?yáng)光經(jīng)過(guò)空氣一樣,。因此,，它也和天空一樣看著發(fā)藍(lán)（如果里面沒(méi)有摻雜其它東西），如果對(duì)著光看有點(diǎn)發(fā)紅（天空是藍(lán)色的,，而傍晚的天空是紅色的）,。由于氣凝膠中一般80%以上是空氣，所以有非常好的隔熱效果,，一寸厚的氣凝膠相當(dāng)20至30塊普通玻璃的隔熱功能,。

二、氣凝膠有什么特點(diǎn)

1、孔隙率很高,，可高達(dá)99.8%,。

2、納米級(jí)別孔洞（20～100nm）和三維納米骨架顆粒（2～5nm）,。

3,、高比表面積，可高達(dá)1000m2/g,。

4,、低密度，可低至0.003g/cm3,。

5,、氣凝膠獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了其具有極低的熱導(dǎo)率，常溫下可以低至0.013W/（m·K）,。

6,、強(qiáng)度低，脆性大,，由于其比表面積和孔隙率很大,，密度很低，導(dǎo)致其強(qiáng)度很低,。

三,、氣凝膠有什么作用

1、航空航天領(lǐng)域應(yīng)用

與傳統(tǒng)絕熱材料相比,，氣凝膠超級(jí)絕熱材料可以用更輕的質(zhì)量,、更小的體積達(dá)到等效的隔熱效果，這一特點(diǎn)使其在航空航天應(yīng)用領(lǐng)域具有舉足輕重的優(yōu)勢(shì),。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的隔熱材料使用氣凝膠既能起到極好的隔熱作用,，又減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)重量。

2,、工業(yè)保溫領(lǐng)域應(yīng)用

工業(yè)節(jié)能中,，納米孔超級(jí)絕熱材料也起著非常重要的作用，其中有些特殊的部位和環(huán)境,，由于受重量,、體積和空間的限制，氣凝膠超級(jí)絕熱材料就可以發(fā)揮更大的作用,。而且氣凝膠的耐高溫防火特性,，在化工領(lǐng)域設(shè)備的保溫上應(yīng)用更加適合。

3,、建筑領(lǐng)域應(yīng)用

氣凝膠及其復(fù)合材料在不同建筑領(lǐng)域有不同的應(yīng)用,，可以起到卓有成效的節(jié)能效果,。材料包括氣凝膠氈/板、氣凝膠保溫砂漿,、氣凝膠陽(yáng)光板,，氣凝膠隔熱涂料等。具體的氣凝膠內(nèi)容可瀏覽氣凝聚品牌大全,。

4,、交通領(lǐng)域應(yīng)用

因氣凝膠具備良好的隔熱保溫和隔聲性能，在交通領(lǐng)域主要應(yīng)用在汽車(chē)防火隔熱保溫降噪層,、大容量電池組防火防水保溫盒,，危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車(chē)、液化天然氣運(yùn)輸船等特種運(yùn)輸工具的保溫防火層,，高鐵和地鐵車(chē)體保溫隔熱降噪防火層等,。

5、環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用

氣凝膠因其極大的比表面積及其特殊的納米多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),，使其具有很好的吸附性能，是活性炭吸附能力的6倍,，可廣泛應(yīng)用于廢水處理,、水體凈化和油污吸附以及VOCs氣體吸附，是一種新型綠色環(huán)保吸附材料,。

6,、日常方面應(yīng)用

氣凝膠在日常生活中也大有用武之地。氣凝膠優(yōu)異的隔熱性能,，可作為鞋墊,、運(yùn)動(dòng)鞋、服裝的填充層,，在較低溫度下進(jìn)行保溫?，F(xiàn)在高端化妝品行業(yè)、體育用品行業(yè)也將氣凝膠應(yīng)用于產(chǎn)品中,。隨著人們對(duì)氣凝膠的認(rèn)識(shí)和研究的普及,，相信它的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)越來(lái)越大。

四,、氣凝膠的種類有哪些

氣凝膠可分為無(wú)機(jī)氣凝膠,、有機(jī)氣凝膠、混合氣凝膠和復(fù)合氣凝膠,。常見(jiàn)的氣凝膠主要是硅氣凝膠,、碳?xì)饽z和二氧化硅氣凝膠，新進(jìn)發(fā)展的氣凝膠主要是氧化石墨烯氣凝膠,、富勒烯氣凝膠和纖維/二氧化硅氣凝膠,。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的以及研究較多的可分為氧化物氣凝膠材料,、炭氣凝膠材料（耐高溫性可達(dá)3000℃）和碳化物氣凝膠材料。

1,、氧化物氣凝膠材料

氧化物氣凝膠材料在高溫區(qū)（＞1000℃）容易發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變及顆粒的燒結(jié),，其耐溫性相對(duì)較差，但是其在中高溫區(qū)（＜1000℃）具備較低的熱導(dǎo)率,。氧化物氣凝膠材料主要有SiO2,、Al2O3、TiO2,、ZrO2,、CuO等。

2,、炭氣凝膠與碳化物凝膠材料

炭氣凝膠最大的特點(diǎn)就是其在惰性及真空氛圍下高達(dá)2000℃的耐溫性,，石墨化后耐溫性能甚至能達(dá)到3000℃，而且炭氣凝膠中的炭納米顆粒本身就具備對(duì)紅外輻射極好的吸收性能,，從而產(chǎn)生類似于紅外遮光劑的效果,，因此其高溫?zé)釋?dǎo)率較低。但是在有氧條件下,，炭氣凝膠在350℃以上便發(fā)生氧化,，這使得其在高溫隔熱領(lǐng)域的應(yīng)用受到了極大地限制。隨著SiC,、MoSi2,、HfSi2、TaSi2等高抗氧化性涂層的發(fā)展,，在炭氣凝膠材料表面涂覆致密的抗氧化性涂層,，阻止氧氣的進(jìn)一步擴(kuò)散，將使該材料具備極大的應(yīng)用前景,。