最轻的固体--气凝胶
气凝胶是一类纳米多孔材料的统称，通常衍生自湿凝胶，其骨架是由纳米粒子构成的三维网络结构，结构中充满了气体分散介质。其特殊的纳米多孔结构使其具有独特的热学、光学、声学以及电学性能，同时它是世界上密度最小的固体，曾被《科学》杂志誉为“可以改变世界的神奇材料”。
气凝胶凭借极轻、隔热、最低介电常数等硬实力已经创下了15项“吉尼斯世界记录”。随着技术进步和成本下降，气凝胶的发展向工业领域、民用领域拓展，比如石油化工领域、交通领域，未来十年，市场规模有望增长近10倍。
它是最轻的固体材料，气凝胶超级轻，在一些对重量要求苛刻同时对绝热要求极高的场景，气凝胶是唯一选择。同时二氧化硅气凝胶还是迄今为止保温性能最好的材料。气凝胶凭借极低的体积密度及纳米网格结构的弯曲路径阻止了气态和固态热传导的同时，气凝胶空隙中的空气分子近似静止，趋于“无穷多”的空隙壁使热辐射降至最低。气凝胶完美对抗了三种热的传递方式，导热系数甚至达到0.013W/m.K以下，比常温下静态空气0.025W/m.K还低。
气凝胶的特性
1、隔热性：二氧化硅气凝胶材料具有极低的导热系数，可达到0.013-0.016W/(m·K),低于静态空气(0.024W/(m·K))的热导系数,比相应的无机绝缘材料低2-3个数量级。即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043W/(m·K)。高温下不分解，无有害气体放出，属于绿色环保型材料。二氧化硅气凝胶与各种耐热纤维复合后，可制成各种形式的保温材料。可广泛用于工业、建筑、管道、汽车、航天等领域。
2、隔音性：由于硅气凝胶的低声速特性，它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103-107 kg/m2·s)，是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料
初步实验结果表明，密度在300 kg/m3左右的硅气凝胶作为耦合材料，能使声强提高30dB，如果采用具有密度梯度的硅气凝胶，有望获得更高的声强增益。
3、非线性光学性质：由于硅气凝胶的纳米网络内形成量子点结构，化学气相渗透法掺Si及溶液法掺C60的结果表明，掺杂剂是以纳米晶粒的形式存在，并观察到很强的可见光发射，为多孔硅的量子限制效应发光提供了有力证据。利用硅气凝胶的结构以及C60的非线性光学效应，可进一步研制新型激光防护镜。
4、过滤及催化性质：纳米结构的气凝胶还可作为新型气体过滤，与其它材料不同的是该材料孔洞大小分布均匀，气孔率可达99%，是一种高效气体过滤材料。由于该材料特别大的比表面积可达600-800㎡/g。气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方而亦有广阔的应用前景。
气凝胶应用广泛
气凝胶产品族谱丰富，目前主流的气凝胶制备过程就是溶胶-凝胶法与超临界干燥相结合。不同的化合物通过气凝胶的制备过程形成了各种各样的气凝胶，丰富了气凝胶的品种。目前最常见也是发展最为成熟的气凝胶是二氧化硅气凝胶，二氧化硅气凝胶属于氧化物气凝胶，除此之外，还有碳化物气凝胶、氮化物气凝胶、有机气凝胶、碳气凝胶、生物质气凝胶、复合气凝胶及其他气凝胶。
广泛的图谱、多样化的产品形式使得气凝胶的应用更加灵活广泛，下游市场需求空间巨大，应用已经遍布于石化、军工、航天、电池、环保、建筑、交通等各个领域。
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