二氧化硅氣凝膠是一種防熱隔熱性能非常優(yōu)秀的輕質(zhì)納米多孔非晶固體材料，其孔隙率高達(dá)80-99.8％，孔洞的典型尺寸為1-100 nm，比表面積為200-1000 m2/g，而密度可低達(dá)3 kg/m3，室溫導(dǎo)熱系數(shù)可低達(dá)0.012 W/（m•k）。正是由于這些特點(diǎn)使氣凝膠材料在熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、微電子、粒子探測(cè)方面有很廣闊的應(yīng)用潛力。
二氧化硅氣凝膠特性
1、隔熱性
二氧化硅氣凝膠材料具有極低的導(dǎo)熱系數(shù)，可達(dá)到0.013-0.016W/(m·K),低于靜態(tài)空氣（0.024W/(m·K)）的熱導(dǎo)系數(shù),比相應(yīng)的無(wú)機(jī)絕緣材料低2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。
即使在800℃的高溫下其導(dǎo)熱系數(shù)才為0.043W/(m·K)。高溫下不分解，無(wú)有害氣體放出，屬于綠色環(huán)保型材料。SiO2硅氣凝膠與各種耐熱纖維復(fù)合后，可制成各種形式的保溫材料。可廣泛用于工業(yè)、建筑、管道、汽車、航天等領(lǐng)域。
2、隔音性
由于硅氣凝膠的低聲速特性，它還是一種理想的聲學(xué)延遲或高溫隔音材料。該材料的聲阻抗可變范圍較大(103-107 kg/m2·s)，是一種較理想的超聲探測(cè)器的聲阻耦合材料。
初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，密度在300 kg/m3左右的硅氣凝膠作為耦合材料，能使聲強(qiáng)提高30 dB，如果采用具有密度梯度的硅氣凝膠，可望得到更高的聲強(qiáng)增益。
3、非線性光學(xué)性質(zhì)
由于硅氣凝膠的納米網(wǎng)絡(luò)內(nèi)形成量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，化學(xué)氣相滲透法摻Si及溶液法摻C60的結(jié)果表明，摻雜劑是以納米晶粒的形式存在，并觀察到很強(qiáng)的可見(jiàn)光發(fā)射，為多孔硅的量子限制效應(yīng)發(fā)光提供了有力證據(jù)。利用硅氣凝膠的結(jié)構(gòu)以及C60的非線性光學(xué)效應(yīng)，可進(jìn)一步研制新型激光防護(hù)鏡。
4、過(guò)濾與催化性質(zhì)
納米結(jié)構(gòu)的氣凝膠還可作為新型氣體過(guò)濾，與其它材料不同的是該材料孔洞大小分布均勻，氣孔率高，是一種高效氣體過(guò)濾材料。由于該材料特別大的比表而積。氣凝膠在作為新型催化劑或催化劑的載體方而亦有廣闊的應(yīng)用前景。
5、 折射率可調(diào)性 硅氣凝膠的折射率接近l，而且對(duì)紅外和可見(jiàn)光的湮滅系數(shù)之比達(dá)100以上，能有效地透過(guò)太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光部分，并阻隔其中的紅外光部分，成為一種理想的透明隔熱材料，在太陽(yáng)能利用和建筑物節(jié)能方面已經(jīng)得到應(yīng)用。
