一、氣凝膠是什么

氣凝膠是指通過(guo)溶膠(jiao)凝(ning)膠(jiao)法，用(yong)(yong)一(yi)定的(de)(de)(de)干燥方式使(shi)氣體取代(dai)凝(ning)膠(jiao)中的(de)(de)(de)液(ye)相而形成(cheng)的(de)(de)(de)一(yi)種納(na)米級多孔固(gu)態(tai)材料。如(ru)明膠(jiao)、阿拉伯膠(jiao)、硅膠(jiao)、毛發(fa)、指甲等。氣凝(ning)膠(jiao)也具凝(ning)膠(jiao)的(de)(de)(de)性質，即(ji)具膨脹作(zuo)用(yong)(yong)、觸變作(zuo)用(yong)(yong)、離漿(jiang)作(zuo)用(yong)(yong)。

氣(qi)凝(ning)膠(jiao)是(shi)一種(zhong)(zhong)固(gu)(gu)體物質形(xing)態(tai)，世(shi)界上密度最小的(de)固(gu)(gu)體。密度為3千克(ke)每立方米(mi)。氣(qi)凝(ning)膠(jiao)的(de)種(zhong)(zhong)類(lei)很多，有(you)硅系(xi)(xi)，碳系(xi)(xi)，硫系(xi)(xi)，金屬氧化物系(xi)(xi)，金屬系(xi)(xi)等等，一般常見(jian)的(de)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)為硅氣(qi)凝(ning)膠(jiao)。aerogel是(shi)個組合詞，此處aero是(shi)形(xing)容(rong)詞，表示“空氣(qi)中的(de)”，gel顯然是(shi)凝(ning)膠(jiao)。字面意思是(shi)空氣(qi)的(de)凝(ning)膠(jiao)。任何物質的(de)gel只要(yao)可以經(jing)干(gan)燥后(hou)除(chu)去內部溶劑(ji)后(hou)，又可基(ji)本保持其形(xing)狀不變(bian)，且產物高(gao)孔隙率(lv)、低密度，則皆可以稱之為氣(qi)凝(ning)膠(jiao)。

因為密(mi)度極低，最輕的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)凝膠(jiao)(jiao)(jiao)僅(jin)有(you)0.16毫(hao)克每(mei)立(li)方厘(li)米，比空氣(qi)(qi)(qi)密(mi)度略低，所(suo)以也(ye)被叫做(zuo)“凍(dong)結的(de)(de)(de)煙”或“藍(lan)煙”。由于里(li)面的(de)(de)(de)顆粒非(fei)常(chang)小(xiao)（納米量(liang)級(ji)），所(suo)以可(ke)見光(guang)經過(guo)它(ta)(ta)時散射較小(xiao)（瑞利散射），就像陽光(guang)經過(guo)空氣(qi)(qi)(qi)一樣(yang)。因此，它(ta)(ta)也(ye)和天空一樣(yang)看(kan)著(zhu)發(fa)藍(lan)（如(ru)果里(li)面沒有(you)摻雜其(qi)它(ta)(ta)東西），如(ru)果對(dui)著(zhu)光(guang)看(kan)有(you)點發(fa)紅（天空是藍(lan)色(se)的(de)(de)(de)，而(er)傍晚的(de)(de)(de)天空是紅色(se)的(de)(de)(de)）。由于氣(qi)(qi)(qi)凝膠(jiao)(jiao)(jiao)中一般80%以上(shang)是空氣(qi)(qi)(qi)，所(suo)以有(you)非(fei)常(chang)好的(de)(de)(de)隔熱效果，一寸厚的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)凝膠(jiao)(jiao)(jiao)相(xiang)當20至(zhi)30塊普通玻璃的(de)(de)(de)隔熱功能(neng)。

二、氣凝膠有什么作用

由(you)于氣(qi)凝膠納米尺度(du)的(de)多孔網(wang)絡結構(gou)，導致(zhi)氣(qi)凝膠在熱(re)學(xue)(xue)、聲學(xue)(xue)、光(guang)學(xue)(xue)、電(dian)學(xue)(xue)、力(li)學(xue)(xue)等(deng)多個領域都展示出優異(yi)的(de)性能(neng)。目(mu)前商(shang)業化(hua)應用(yong)的(de)氣(qi)凝膠主(zhu)要圍繞其(qi)高效的(de)阻熱(re)能(neng)力(li)展開，下游用(yong)于石油化(hua)工、熱(re)力(li)管網(wang)、鋰電(dian)池、建(jian)筑建(jian)材、戶(hu)外服(fu)飾、 航(hang)天、軍(jun)工等(deng)多個領域。

1、航空航天領域應用

與傳統絕(jue)熱材(cai)(cai)料相比，氣(qi)凝膠(jiao)超級(ji)絕(jue)熱材(cai)(cai)料可(ke)以用(yong)更輕的(de)質量、更小(xiao)的(de)體積(ji)達到等效的(de)隔(ge)熱效果，這一(yi)特點(dian)使其在航(hang)空(kong)航(hang)天應用(yong)領域(yu)具有舉足輕重的(de)優勢。航(hang)空(kong)發(fa)動機的(de)隔(ge)熱材(cai)(cai)料使用(yong)氣(qi)凝膠(jiao)既(ji)能起到極好的(de)隔(ge)熱作用(yong)，又減輕了發(fa)動機重量。

2、工業保溫領域應用

工(gong)業節能(neng)中，納米孔超(chao)級絕熱材(cai)料也(ye)起著非常(chang)重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)作用(yong)，其中有些特(te)殊的(de)(de)(de)部位和環境，由于受重(zhong)(zhong)量、體(ti)積和空間的(de)(de)(de)限(xian)制(zhi)，氣(qi)凝膠超(chao)級絕熱材(cai)料就(jiu)可以發揮更(geng)大的(de)(de)(de)作用(yong)。而且氣(qi)凝膠的(de)(de)(de)耐高溫防火特(te)性，在化(hua)工(gong)領域設備的(de)(de)(de)保溫上應用(yong)更(geng)加適合。

3、建筑領域應用

氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)及其復合材(cai)料在不同(tong)建筑(zhu)領域(yu)有(you)不同(tong)的(de)應用，可(ke)以起到卓(zhuo)有(you)成(cheng)效(xiao)的(de)節(jie)能效(xiao)果。材(cai)料包(bao)括(kuo)氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)氈/板、氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)保溫砂(sha)漿、氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)陽光板，氣(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)隔熱涂料等。

4、交通領域應用

因氣凝膠具備良(liang)好(hao)的(de)隔(ge)熱保(bao)溫(wen)(wen)和隔(ge)聲性能，在(zai)(zai)交(jiao)通領(ling)域主要應用在(zai)(zai)汽車(che)防(fang)火(huo)隔(ge)熱保(bao)溫(wen)(wen)降(jiang)噪層(ceng)、大容量電池組防(fang)火(huo)防(fang)水保(bao)溫(wen)(wen)盒(he)，危險化學品運(yun)(yun)輸車(che)、液化天然(ran)氣運(yun)(yun)輸船等(deng)特種運(yun)(yun)輸工具的(de)保(bao)溫(wen)(wen)防(fang)火(huo)層(ceng)，高(gao)鐵和地(di)鐵車(che)體(ti)保(bao)溫(wen)(wen)隔(ge)熱降(jiang)噪防(fang)火(huo)層(ceng)等(deng)。

5、環境領域應用

氣凝膠(jiao)因其(qi)極大的比表面積及其(qi)特殊的納米多孔(kong)網狀結構，使其(qi)具有很好(hao)的吸(xi)附(fu)性(xing)能，是活性(xing)炭吸(xi)附(fu)能力的6倍，可廣泛應用于廢(fei)水處理(li)、水體(ti)凈化和油污吸(xi)附(fu)以及VOCs氣體(ti)吸(xi)附(fu)，是一種新(xin)型綠色環(huan)保(bao)吸(xi)附(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認識和(he)研究的普(pu)及，相信(xin)它的應用領域會越來越大。