（一）<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>簡介

<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>，又稱為干凝膠，是化學溶液經(jīng)反應，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://www.tzysl.cn" 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,在眾多領域有著廣泛而巨大的應用價值，被稱為“改變世界的神奇材料”。

（二）<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>分類

<a href="http://www.tzysl.cn" 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://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>、氧化鋁<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>、氧化鋯<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>和碳<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>等。當前，二氧化硅<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>的絕熱性能最為引人注目，技術也最為成熟，國內(nèi)外<a href="http://www.tzysl.cn" 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://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>絕熱應用展開。

（三）<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料特性及應用

<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>在力學、聲學、熱學、光學等諸方面顯示出獨特性質(zhì)，其中最為突出的是保溫隔熱性能，由于其具有的獨特性能，<a href="http://www.tzysl.cn" 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、船舶車輛、精密儀器、冰箱冷庫、服裝帳篷、建筑節(jié)能等領域的有廣闊的應用前景，是傳統(tǒng)隔熱材料革命性替代產(chǎn)品。伴隨著中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級，節(jié)能降耗政策的持續(xù)大力推進，以及中國實施多年的納米材料戰(zhàn)略，<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料近年來受到了政府、學術界、企業(yè)界和投資界的廣泛關注。

圖表1 <a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料特性及應用

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

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

目前，二氧化硅<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>的制備通常包含溶膠-凝膠和干燥兩個主要過程，通過溶膠-凝膠工藝獲得所需納米孔洞和相應凝膠骨架。

圖表2 <a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>制備工藝過程

根據(jù)工藝不同，<a href="http://www.tzysl.cn" 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，其他尚未實現(xiàn)批量生產(chǎn)技術還有真空冷凍干燥、亞臨界干燥等。

超臨界干燥技術是最早實現(xiàn)批量制備<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>的技術，也是目前國內(nèi)外<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>企業(yè)采用較多的技術，通過壓力和溫度控制，使溶劑在干燥過程中達到其本身的臨界點。處于超臨界狀態(tài)的溶劑無明顯表面張力，從而可以實現(xiàn)凝膠在干燥過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://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>。

常壓干燥一種新型的<a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>制備工藝，是當前研究最活躍，發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮?lt;a href="http://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>批產(chǎn)技術。其原理是采用疏水基團對凝膠骨架進行改性，避免凝膠孔洞表面的硅羥基相互結(jié)合并提高彈性，同時采用低表面張力液體置換凝膠原來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://www.tzysl.cn" target="_blank" title="氣凝膠">氣凝膠</a>材料。

兩種干燥技術各有利弊，超臨界干燥技術相對成熟，而常壓干燥技術更具拓展空間，常壓干燥技術應該代表未來發(fā)展方向。