一、氣凝膠是什么

氣凝膠是指通過溶膠(jiao)(jiao)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)法，用(yong)一定的(de)(de)干燥方(fang)式使氣體(ti)取代(dai)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)中的(de)(de)液相(xiang)而形(xing)成的(de)(de)一種納米(mi)級多孔固態材(cai)料。如明膠(jiao)(jiao)、阿拉伯(bo)膠(jiao)(jiao)、硅(gui)膠(jiao)(jiao)、毛發(fa)、指甲等。氣凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)也具(ju)凝(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性質，即具(ju)膨(peng)脹作用(yong)、觸變作用(yong)、離漿作用(yong)。

氣凝(ning)膠(jiao)是一(yi)(yi)種固體(ti)物(wu)(wu)質形(xing)態，世界(jie)上密(mi)度(du)最小的(de)(de)固體(ti)。密(mi)度(du)為3千克每立(li)方米。氣凝(ning)膠(jiao)的(de)(de)種類很多，有硅系(xi)(xi)，碳系(xi)(xi)，硫系(xi)(xi)，金屬(shu)氧化物(wu)(wu)系(xi)(xi)，金屬(shu)系(xi)(xi)等(deng)等(deng)，一(yi)(yi)般常見的(de)(de)氣凝(ning)膠(jiao)為硅氣凝(ning)膠(jiao)。aerogel是個組合詞，此處aero是形(xing)容詞，表示“空(kong)氣中的(de)(de)”，gel顯然是凝(ning)膠(jiao)。字面意思是空(kong)氣的(de)(de)凝(ning)膠(jiao)。任(ren)何物(wu)(wu)質的(de)(de)gel只要可(ke)以經(jing)干(gan)燥后除去內(nei)部溶劑后，又可(ke)基本(ben)保持其形(xing)狀不(bu)變，且(qie)產物(wu)(wu)高(gao)孔隙率、低密(mi)度(du)，則(ze)皆可(ke)以稱(cheng)之(zhi)為氣凝(ning)膠(jiao)。

因為(wei)密(mi)度(du)極(ji)低(di)，最輕的(de)氣(qi)凝膠僅有(you)(you)0.16毫(hao)克每立方厘米，比空(kong)氣(qi)密(mi)度(du)略低(di)，所(suo)以(yi)(yi)也被叫做(zuo)“凍結(jie)的(de)煙”或(huo)“藍(lan)煙”。由(you)于(yu)里面的(de)顆粒非常小(xiao)（納米量級），所(suo)以(yi)(yi)可見(jian)光(guang)經過它時散射(she)(she)較(jiao)小(xiao)（瑞利散射(she)(she)），就像(xiang)陽光(guang)經過空(kong)氣(qi)一(yi)樣(yang)。因此，它也和天(tian)(tian)空(kong)一(yi)樣(yang)看著(zhu)發(fa)藍(lan)（如果里面沒有(you)(you)摻雜其它東西），如果對(dui)著(zhu)光(guang)看有(you)(you)點發(fa)紅（天(tian)(tian)空(kong)是(shi)藍(lan)色的(de)，而傍(bang)晚(wan)的(de)天(tian)(tian)空(kong)是(shi)紅色的(de)）。由(you)于(yu)氣(qi)凝膠中(zhong)一(yi)般80%以(yi)(yi)上是(shi)空(kong)氣(qi)，所(suo)以(yi)(yi)有(you)(you)非常好的(de)隔熱效果，一(yi)寸厚的(de)氣(qi)凝膠相當20至(zhi)30塊普通玻璃的(de)隔熱功能。

二、氣凝膠有什么作用

由于(yu)氣(qi)凝膠納(na)米尺度的(de)多(duo)(duo)孔網絡結構(gou)，導致氣(qi)凝膠在熱(re)學(xue)(xue)、聲學(xue)(xue)、光學(xue)(xue)、電學(xue)(xue)、力(li)學(xue)(xue)等(deng)多(duo)(duo)個領域都展(zhan)示出優異的(de)性(xing)能。目前商業化應用的(de)氣(qi)凝膠主要圍繞其高效(xiao)的(de)阻(zu)熱(re)能力(li)展(zhan)開，下游(you)用于(yu)石油化工(gong)、熱(re)力(li)管(guan)網、鋰電池、建(jian)筑建(jian)材、戶外服飾(shi)、 航天(tian)、軍工(gong)等(deng)多(duo)(duo)個領域。

1、航空航天領域應用

與傳(chuan)統絕(jue)熱(re)材料相比，氣(qi)凝(ning)膠超級(ji)絕(jue)熱(re)材料可以用(yong)(yong)更輕的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)、更小的(de)(de)(de)體積(ji)達到等效(xiao)的(de)(de)(de)隔(ge)熱(re)效(xiao)果，這一特點(dian)使其在航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天(tian)應(ying)用(yong)(yong)領域具有舉足輕重的(de)(de)(de)優勢。航(hang)(hang)空發(fa)動機的(de)(de)(de)隔(ge)熱(re)材料使用(yong)(yong)氣(qi)凝(ning)膠既能起到極好(hao)的(de)(de)(de)隔(ge)熱(re)作用(yong)(yong)，又(you)減輕了(le)發(fa)動機重量(liang)。

2、工業保溫領域應用

工(gong)業節能中，納米孔超級絕(jue)(jue)熱材料(liao)也起著非常重要(yao)的(de)作用，其中有(you)些特殊的(de)部(bu)位和(he)環境，由于受重量、體積和(he)空間的(de)限(xian)制，氣凝膠(jiao)超級絕(jue)(jue)熱材料(liao)就可以發揮更大的(de)作用。而且氣凝膠(jiao)的(de)耐高溫防火特性，在化(hua)工(gong)領域(yu)設備的(de)保溫上應用更加適合(he)。

3、建筑領域應用

氣凝膠(jiao)及其復合(he)材(cai)料在不(bu)同建筑領域有不(bu)同的應(ying)用，可以起(qi)到卓有成效的節能效果。材(cai)料包(bao)括氣凝膠(jiao)氈/板、氣凝膠(jiao)保溫砂漿、氣凝膠(jiao)陽(yang)光板，氣凝膠(jiao)隔熱涂(tu)料等。

4、交通領域應用

因(yin)氣凝膠具備良好的(de)隔(ge)熱(re)(re)保(bao)溫(wen)(wen)和隔(ge)聲性(xing)能，在(zai)交通領域主要應用在(zai)汽車防火(huo)隔(ge)熱(re)(re)保(bao)溫(wen)(wen)降(jiang)噪層、大(da)容量電池組(zu)防火(huo)防水保(bao)溫(wen)(wen)盒(he)，危(wei)險(xian)化(hua)學品運(yun)(yun)輸車、液化(hua)天然氣運(yun)(yun)輸船(chuan)等特(te)種運(yun)(yun)輸工具的(de)保(bao)溫(wen)(wen)防火(huo)層，高鐵和地(di)鐵車體保(bao)溫(wen)(wen)隔(ge)熱(re)(re)降(jiang)噪防火(huo)層等。

5、環境領域應用

氣凝(ning)膠因(yin)其(qi)極大的(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面積及(ji)(ji)其(qi)特(te)殊的(de)(de)(de)納米(mi)多孔網(wang)狀(zhuang)結構，使其(qi)具有很好的(de)(de)(de)吸附(fu)性能，是活性炭吸附(fu)能力的(de)(de)(de)6倍，可(ke)廣泛(fan)應用于廢(fei)水處(chu)理、水體(ti)凈化(hua)和(he)油污吸附(fu)以及(ji)(ji)VOCs氣體(ti)吸附(fu)，是一種新(xin)型綠色(se)環(huan)保(bao)吸附(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研究的普及，相信它的應用領(ling)域(yu)會越來越大。