气凝胶简介
气凝胶是一种固体物质形态，具备该形态的物质特性在于具有纳米多孔结构。因成分不同，一般常见的有二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氧化锆气凝胶和碳气凝胶等。目前，二氧化硅气凝胶的绝热性能引人注目，技术成熟，国内外气凝胶的产业化发展大多围绕二氧化硅气凝胶绝热应用展开，下文我们也重点针对二氧化硅气凝胶展开论述。
二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的密度小、质量轻的固体材料，也是迄今为止保温性能很好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~
基本特性
1.热学特性
气凝胶的纳米多孔结构使它具有很好的绝热性能，其热导率甚至比空气还要低很多，空气在常温真空状态下的热导率为0.026W/(m·k)，而气凝胶在常温常压下的热导率一般小于0.015W/(m·k)，在抽真空的状态下，热导率可低至0.004W/(m·k)。
2.声学特性
气凝胶内部充满了两端开放并与表面相通的纳米孔，其高达1000m2/g的比表面积说明了其中包含孔的数量之多，因此声音在其中传播时，声能将被其大量存在的孔壁大大消耗，这使得气凝胶具有比普通多孔材料高数十倍的吸声效果。
另外由于气凝胶的密度可以通过改变制备条件对其进行控制，因此使得声阻亦可调。这一特性使得气凝胶可作为声阻耦合材料，如作为压电陶瓷与空气的声阻耦合材料。压电陶瓷具有很高的声阻，空气则具有很低的声阻，阻抗在二者之间某个值的材料能够匹配声学阻抗。用SiO2气凝胶耦合高声阻的压电陶瓷和低声阻的空气，Krauss等报道这一耦合结果使声强提高43.5dB。
3.催化特性
超微粒子特定的表面结构有利于活性组分的分散,从而可以对许多催化过程产生显著的影响。气凝胶是一种由纳米粒子组成的固体材料，具有小粒径、高比表面积和低密度等特点，这些特点使气凝胶催化剂的活性和选择性均远远高于常规催化剂，而且活性组分可以非常均匀地分散于载体中，同时它还具有优良的热稳定性，可以有效的减少副反应发生。因此气凝胶作为催化剂，其活性、选择性和寿命都可以得到大幅度地提高，具有非常良好的催化特性。
4.吸附特性 由于气凝胶由纳米颗粒骨架构成，具有高通透性的三维纳米网络结构，拥有很高的比表面积（600～
5.光学特性 纯净的SiO2气凝胶是透明无色的，它的折射率（1.006～1.06）非常接近于空气的折射率，这意味着SiO2气凝胶对入射光几乎没有反射损失，能有效地透过太阳光。因此，SiO2气凝胶能够被用来制作绝热降噪玻璃。利用不同密度的SiO2气凝胶膜对不同波长的光制备光耦合材料，可以得到高级的光增透膜。 当通过控制制备条件获得不同密度的SiO2气凝胶时，它的折射率可在1.008-1.4范围内变化，因此SiO2气凝胶可作为切仑科夫探测器中的介质材料，用来探测高能粒子的质量和能量。
6.电学特性 气凝胶具有低介电常数（1<e<2），而且可通过改变其密度调节介电常数值。随着微电子工业的迅速发展，对集成电路运算速度的要求越来越高。一般而言，所用衬底材料的介电常数越低，则运算速度越快。现在集成电路所用的衬底材料为Al2O3，其介电常数为10，目前的趋势是使用聚酰亚胺或其它高聚物介电材料替代Al2O3，然而，高聚物的热膨胀系数较高，容易引起应力以及变形。气凝胶具有一些优越的特性，其介电常数值很低且可以调节，其热膨胀系数与硅材料相近因此应力很小，而且相对聚酰亚胺它有良好的高温稳定性。因此如将集成电路所用的衬底材料改成气凝胶薄膜，其运算速度可提高3倍。
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