浅谈二氧化硅气凝胶保温材料类型及应用

二氧化硅 气凝胶独特的微纳米结构使其具有低密度、高比表面积和高孔隙率的特点。这些特点使其在热学、光学、电学、声学等方面具有独特的优良性能，可作为高效保温 保温材料、声阻抗耦合材料、低介电绝缘材料、催化剂和催化剂载体，其中高效保温材料应用广泛。

二氧化硅气凝胶在 保温隔热领域的主要应用产品形式有4种：气凝胶粉体/颗粒；气凝胶毡；气凝胶板；气凝胶玻璃。

气凝胶粉/颗粒

SiO2气凝胶粉的制备方法非常成熟，主要有两种：

大块气凝胶采用超临界方法制备，然后采用不同的破碎方法制备不同粒径气凝胶粉末材料；

气凝胶粉体材料通过常压干燥成型制备。

由于粉末材料不易成型，SiO2.气凝胶粉一般不单独用作隔热材料。但可作为功能结构材料的夹层和填充层；或与其他材料复合粘结作为保温材料。

气凝胶毡

气凝胶毡是将军SiO2.气凝胶在湿溶胶阶段与纤维增强材料复合，然后通过凝胶和干燥制成气凝胶毡。该方法具有保温的特点，有效解决了气凝胶机械强度低、易碎、易开裂等问题。

SiO2气凝胶毡生产示意图

气凝胶毡纤维增强材料分为韧性好、强度好的有机纤维两类。

气凝胶毡产品具有良好的保温效果、疏水性能和优异的灵活性，是一种理想的保温材料，广泛应用于航空航天、耐高温工业管道、罐等弧设备等各行业的保温领域。

气凝胶板

气凝胶板类似于气凝胶毡，由气凝胶和其他材料制成。不同的是，气凝胶板不是在溶胶阶段与纤维材料复合，而是将纯气凝胶与纤维、颗粒、 砂浆、金属、有机聚合物复合成刚性板。气凝胶板不仅可用于建筑物、冷冻容器等工业保温材料，还可用于军事、航空和航天领域。

气凝胶玻璃

除了导热系数低、密度低、阻燃等特点外，气凝胶还具有透明性。SiO2.气凝胶具有与玻璃相似的高渗透率，但气凝胶极限抗拉强度小、脆、易碎，使气凝胶产品难以直接用作玻璃。主要有两类：气凝胶涂层玻璃和真空夹层气凝胶玻璃。

气凝胶涂层玻璃是在普通玻璃表面增加一层气凝胶膜，提高隔热性能；真空夹层玻璃是在 中空玻璃夹层填充气凝胶材料，根据夹层中气凝胶的形状分为两类：夹层填充物SiO2.气凝胶颗粒；夹层填为整个气凝胶。