氣凝膠是一種高分散固態三維納米材料，是目前已知熱導率最低的固體材料。因輕若薄霧藍色泛藍，又被稱為“藍煙”在熱學、光學、電學、力學、聲學等領域顯示許多奇特的性能，被譽為“改變世界的神奇材料” 微觀結構呈現出“蜂窩狀”的多孔形貌。

納米級別孔空50nm范圍內；三維納米骨架顆粒(2-5nm)；孔隙率可高達99.8%；加之其比表面積可高達1000m2·g-1等獨特的結構特點決定其具有極低的導熱率。列入20世紀90年代以來10大熱門科學技術之一，是具有巨大應用價值的軍民兩用技術。

1.隔熱原理

• 零對流效應

理論研究表明，當氣凝膠中的氣孔尺寸小于70nm時，由于空氣和納米纖細骨架之間的相互作用，空氣分子失去了自由流動的能力，而是相對的附著在納米纖細骨架上，導致氣凝膠的熱對流能力極低。

• 納米纖細骨架阻熱效應

熱傳導主要沿著構成氣凝膠的三維網絡結構的納米纖細骨架進行，由于骨架纖細(~1nm)，再者進一步延長了傳熱路徑，導致氣凝膠的熱傳導能力接近最低極限。

• 多壁阻隔效應

熱輻射波在氣凝膠中會受到納米纖細骨架和氣孔之間界面的不斷散射，由于氣凝膠內的氣孔為納米孔，且孔隙率極高，相當于增加了無數的散射中心，限制了輻射自由程，導致氣凝膠的熱輻射能力接近最低極限。

2.五大特性

• 超低導熱系數

隔熱性能是傳統隔熱材料的2-5倍，高溫下優勢更明顯。

• 超強疏水

具有極強的疏水性，因此可以避免材料因進水而沉降的問題，長期使用也無需更換。

憎水率≥99.5%

體積吸濕率≤0.5%

質量吸濕率≤0.5%

吸水率（全浸）≤5%

• 超強防火

屬于無機材料，本身不具備可燃物質，因此具有優良耐火性和耐煙性，達到燃燒性能A1級。耐熱區間在-200~1000℃。

• 質輕、用量少、施工便捷

質輕：孔隙率95%-98%，密度低

用量少：保溫厚度是傳統材料的1/2至1/5

施工便捷：卷狀，易裁剪，易安裝

• 使用壽命長、環保無毒

主要成分為無機材料，可長期耐受大部分酸堿環境。等效性實驗結果：650℃下長期使用15年后收縮<1%，且無熔融燒結、粉化現象。阿侖尼烏斯研究方法測試熱老化（650°C，3H）表明，氣凝膠的使用壽命可達15年以上。F/CL含量低于JC/T 618-2005標準。

3.工藝流程

根據工藝不同，氣凝膠干燥主要分為超臨界干燥工藝和常壓干燥工藝兩種，其他尚未實現批量生產技術還有真空冷凍干燥、亞臨界干燥、傳導干燥、蒸發干燥等。

超臨界干燥技術是最早實現批量制備氣凝膠的技術，通過壓力和溫度控制，使溶劑在干燥過程中達到其本身的臨界點處于超臨界狀態的溶劑無明顯表面張力，從而可以實現凝膠在干燥過程中保持完好骨架結構，在保持原有結構的前提下去除凝膠內的大量液體而制得氣凝膠。

素材來源航天烏江

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