一、氣凝膠是什么

氣凝膠是(shi)指(zhi)通過溶膠(jiao)(jiao)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)法，用一定的(de)干燥方式使氣體取代凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)中(zhong)的(de)液相(xiang)而形成(cheng)的(de)一種納米級(ji)多孔固態(tai)材料。如(ru)明膠(jiao)(jiao)、阿(a)拉伯膠(jiao)(jiao)、硅膠(jiao)(jiao)、毛(mao)發、指(zhi)甲等。氣凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)也(ye)具凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)的(de)性質，即具膨(peng)脹(zhang)作用、觸變作用、離漿作用。

氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)一種(zhong)固體物(wu)質形態，世(shi)界(jie)上(shang)密(mi)度最小的(de)(de)固體。密(mi)度為(wei)3千克每(mei)立方米。氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)種(zhong)類很多，有硅系，碳(tan)系，硫系，金屬氧化物(wu)系，金屬系等等，一般常見的(de)(de)氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)為(wei)硅氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)。aerogel是(shi)個(ge)組合詞(ci)，此處aero是(shi)形容詞(ci)，表示“空(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)”，gel顯(xian)然是(shi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)。字面意思是(shi)空(kong)氣(qi)(qi)的(de)(de)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)。任何(he)物(wu)質的(de)(de)gel只要可(ke)以經干(gan)燥后除去內(nei)部(bu)溶劑后，又可(ke)基本(ben)保持其形狀不變，且(qie)產物(wu)高孔(kong)隙(xi)率、低密(mi)度，則皆可(ke)以稱之為(wei)氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)(jiao)(jiao)。

因(yin)為密度極(ji)低，最輕(qing)的氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)僅(jin)有0.16毫(hao)克(ke)每立方厘(li)米，比空氣(qi)(qi)密度略低，所(suo)以也被叫做“凍結的煙”或“藍煙”。由于(yu)里面的顆(ke)粒非常(chang)小（納米量(liang)級），所(suo)以可(ke)見(jian)光(guang)經過它時散射較小（瑞利散射），就像陽光(guang)經過空氣(qi)(qi)一(yi)樣。因(yin)此(ci)，它也和天空一(yi)樣看著(zhu)發(fa)藍（如果里面沒(mei)有摻雜其它東(dong)西），如果對著(zhu)光(guang)看有點發(fa)紅（天空是(shi)藍色的，而傍晚的天空是(shi)紅色的）。由于(yu)氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)中(zhong)一(yi)般80%以上是(shi)空氣(qi)(qi)，所(suo)以有非常(chang)好的隔熱效果，一(yi)寸(cun)厚的氣(qi)(qi)凝(ning)膠(jiao)相當20至30塊普通玻璃的隔熱功能。

二、氣凝膠有什么作用

由(you)于氣凝膠納米尺度的多(duo)孔網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)，導致氣凝膠在熱(re)(re)學(xue)(xue)、聲學(xue)(xue)、光學(xue)(xue)、電學(xue)(xue)、力學(xue)(xue)等多(duo)個領域(yu)都展示出優異的性能。目前商業化應用(yong)的氣凝膠主要圍繞(rao)其高效的阻(zu)熱(re)(re)能力展開，下游用(yong)于石油化工、熱(re)(re)力管(guan)網(wang)、鋰電池、建筑建材、戶外服飾、 航天(tian)、軍(jun)工等多(duo)個領域(yu)。

1、航空航天領域應用

與傳統絕熱材(cai)料相比，氣凝(ning)膠超(chao)級絕熱材(cai)料可以用(yong)更(geng)輕(qing)(qing)的質量、更(geng)小的體積(ji)達到(dao)等(deng)效的隔(ge)(ge)熱效果，這一(yi)特點(dian)使(shi)其(qi)在航(hang)空航(hang)天應用(yong)領域具有舉足輕(qing)(qing)重的優勢。航(hang)空發動機的隔(ge)(ge)熱材(cai)料使(shi)用(yong)氣凝(ning)膠既(ji)能起到(dao)極好的隔(ge)(ge)熱作用(yong)，又減輕(qing)(qing)了發動機重量。

2、工業保溫領域應用

工業節能(neng)中(zhong)，納米孔超級絕熱(re)(re)材料也(ye)起著非(fei)常重(zhong)(zhong)要的(de)作(zuo)用(yong)，其中(zhong)有些特(te)殊的(de)部位和環境，由(you)于受重(zhong)(zhong)量、體積和空間的(de)限(xian)制(zhi)，氣凝(ning)(ning)膠超級絕熱(re)(re)材料就可以(yi)發揮更大的(de)作(zuo)用(yong)。而且氣凝(ning)(ning)膠的(de)耐高(gao)溫防火(huo)特(te)性，在化工領域設備(bei)的(de)保(bao)溫上應用(yong)更加適(shi)合。

3、建筑領域應用

氣(qi)凝(ning)膠及其復合材料(liao)在(zai)不同建筑領域有不同的(de)應用，可以起到(dao)卓有成效(xiao)的(de)節能效(xiao)果。材料(liao)包括氣(qi)凝(ning)膠氈/板、氣(qi)凝(ning)膠保溫砂漿(jiang)、氣(qi)凝(ning)膠陽光板，氣(qi)凝(ning)膠隔(ge)熱涂料(liao)等。

4、交通領域應用

因氣凝膠具備良好的(de)隔熱保溫(wen)(wen)和(he)隔聲性能(neng)，在(zai)交通領域(yu)主要應用在(zai)汽車防火隔熱保溫(wen)(wen)降噪層(ceng)、大容量電池組防火防水保溫(wen)(wen)盒，危險(xian)化(hua)學(xue)品(pin)運(yun)(yun)輸車、液化(hua)天然氣運(yun)(yun)輸船等特(te)種運(yun)(yun)輸工具的(de)保溫(wen)(wen)防火層(ceng)，高(gao)鐵和(he)地(di)鐵車體保溫(wen)(wen)隔熱降噪防火層(ceng)等。

5、環境領域應用

氣凝膠因其極大的(de)比表面積及(ji)其特殊的(de)納(na)米多孔網狀結構，使其具有很好的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)性能(neng)，是活性炭吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力(li)的(de)6倍，可廣泛應用于廢(fei)水(shui)處理、水(shui)體凈化和油污吸(xi)(xi)附(fu)(fu)以及(ji)VOCs氣體吸(xi)(xi)附(fu)(fu)，是一種新型綠色環保吸(xi)(xi)附(fu)(fu)材料(liao)。

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)普及，相信它的(de)(de)應用(yong)領域會越(yue)來(lai)越(yue)大。