（一）<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>簡(jiǎn)介

<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>，又稱(chēng)為干凝膠，是化學(xué)溶液經(jīng)反應(yīng)，先形成溶膠，再凝膠化獲得的凝膠，除去凝膠中的溶劑，獲得的一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中充滿(mǎn)氣體，外表呈固體狀密度極低的（接近空氣密度）多孔材料。

<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>是目前已知最輕的固體材料，也是迄今為止保溫性能最好的材料,在眾多領(lǐng)域有著廣泛而巨大的應(yīng)用價(jià)值，被稱(chēng)為“改變世界的神奇材料”。

（二）<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>分類(lèi)

<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>因成分不同，主要有二氧化硅<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>、氧化鋁<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>、氧化鋯<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>和碳<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>等。當(dāng)前，二氧化硅<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>的絕熱性能最為引人注目，技術(shù)也最為成熟，國(guó)內(nèi)外<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展大多圍繞二氧化硅<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>絕熱應(yīng)用展開(kāi)。

（三）<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料特性及應(yīng)用

<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>在力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等諸方面顯示出獨(dú)特性質(zhì)，其中最為突出的是保溫隔熱性能，由于其具有的獨(dú)特性能，<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料在航空航天、石油化工、電力冶金、船舶車(chē)輛、精密儀器、冰箱冷庫(kù)、服裝帳篷、建筑節(jié)能等領(lǐng)域的有廣闊的應(yīng)用前景，是傳統(tǒng)隔熱材料革命性替代產(chǎn)品。伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)，節(jié)能降耗政策的持續(xù)大力推進(jìn)，以及中國(guó)實(shí)施多年的納米材料戰(zhàn)略，<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料近年來(lái)受到了政府、學(xué)術(shù)界、企業(yè)界和投資界的廣泛關(guān)注。

圖表1 <a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料特性及應(yīng)用

<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料生產(chǎn)工藝

（一）<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>制備工藝

目前，二氧化硅<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>的制備通常包含溶膠-凝膠和干燥兩個(gè)主要過(guò)程，通過(guò)溶膠-凝膠工藝獲得所需納米孔洞和相應(yīng)凝膠骨架。

圖表2 <a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>制備工藝過(guò)程

根據(jù)工藝不同，<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>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(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)技術(shù)還有真空冷凍干燥、亞臨界干燥等。

超臨界干燥技術(shù)是最早實(shí)現(xiàn)批量制備<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>的技術(shù)，也是目前國(guó)內(nèi)外<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>企業(yè)采用較多的技術(shù)，通過(guò)壓力和溫度控制，使溶劑在干燥過(guò)程中達(dá)到其本身的臨界點(diǎn)。處于超臨界狀態(tài)的溶劑無(wú)明顯表面張力，從而可以實(shí)現(xiàn)凝膠在干燥過(guò)程中保持完好骨架結(jié)構(gòu)，在保持原有結(jié)構(gòu)的前提下去除凝膠內(nèi)的大量液體而制得<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>。

常壓干燥一種新型的<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>制備工藝，是當(dāng)前研究最活躍，發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮?lt;a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>批產(chǎn)技術(shù)。其原理是采用疏水基團(tuán)對(duì)凝膠骨架進(jìn)行改性，避免凝膠孔洞表面的硅羥基相互結(jié)合并提高彈性，同時(shí)采用低表面張力液體置換凝膠原來(lái)高比表面積的水或乙醇從而可以在常壓下直接干燥獲得性能優(yōu)異的<a href="http://" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料。

兩種干燥技術(shù)各有利弊，超臨界干燥技術(shù)相對(duì)成熟，而常壓干燥技術(shù)更具拓展空間，常壓干燥技術(shù)應(yīng)該代表未來(lái)發(fā)展方向。