气凝胶是一种神奇的材料，其呈固体物质形态，是世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。一般较为常见的气凝胶为硅气凝胶，其最早由美国科学工作者Kistler在1931年因与其友打赌制得。气凝胶的种类很多，有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等等。aerogel是个组合词，此处aero是形容词，表示飞行的，gel显然是凝胶。字面意思是可以飞行的凝胶。

本单位制备的气凝胶

       因为密度极低，目前最轻的硅气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米，比空气密度略低，所以也被叫做“冻结的烟”。由于里面的颗粒非常小（纳米量级），所以可见光经过它时散射较小（瑞利散射），就像阳光经过空气一样。因此，它也和天空一样看着发蓝，如果对着光看有点发红。由于气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。气凝胶在航天探测上也有多种用途，在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。气凝胶也在粒子物理实验中，使用来作为切连科夫效应的探测器。

应用了气凝胶材料的火星探路者

       气凝胶在航天中的应用远不止这些，美国国家宇航局的“星尘”号飞船正带着它在太空中执行一项十分重要的使命———收集彗星微粒。科学家认为，彗星微粒中包含着太阳系中最原始、最古老的物质，研究它可以帮助人类更清楚地了解太阳和行星的历史。2006年，“星尘”号飞船将带着人类获得的第一批彗星星尘样品返回地球。

应用了气凝胶材料的星辰号探测器

       在作为隔热材料方面。硅气凝胶纤细的纳米网络结构有效地限制了局域热激发的传播，其固态热导率比相应的玻璃态材料低2—3个数量级。纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献。硅气凝胶的折射率接近l，而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上，能有效地透过太阳光，并阻止环境温度的红外热辐射，成为一种理想的透明隔热材料，在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。通过掺杂的手段，可进一步降低硅气凝胶的辐射热传导，常温常压下掺碳气凝胶的热导率可低达0．013w/m•K，是目前热导率最低的固态材料，可望替代聚氨脂泡沫成为新型冰箱隔热材料。掺入二氧化钛可使硅气凝胶成为新型高温隔热材料，800K时的热导率仅为0．03w/m•K，作为军品配套新材料将得到进一步发展。

本单位开发的气凝胶绝热毡

       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，如常用声阻匝Zp=1．5×l07 kg/m2•s的压电陶瓷作为超声波的发生器和探测器，而空气的声阻只有400 kg/m2•s。用厚度为l/4波长的硅气凝胶作为压电陶瓷与空气的声阻耦合材料．可提高声波的传输效率，降低器件应用中的信噪比。初步实验结果表明，密度在300kg/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，可望得到更高的声强增益。

  本单位制备的气凝胶绝热纸

       在环境保护及化学工业方面。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，气孔率高，是一种高效气体过滤材料。由于该材料特别大的比表而积．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。

 本单位制备的气凝胶柔性隔热膜

       本单位经过多年研究，开发了系列气凝胶及基于气凝胶的超级隔热材料，包括氧化硅、氧化铝、氧化锆等超级隔热气凝胶系列。开发的气凝胶产品密度较低，弹性较好，性能稳定，能承受700-1200℃的温度，品质稳定。气凝胶的独特结构及低热导率、低密度的特性决定其最重要的应用之一是作为超级隔热材料。气凝胶独特的结构特性使得气凝胶在热学、电学、声学、光学等方面具有奇异的性能。本单位开发的气凝胶系列绝热材料产品，包括气凝胶保温毡、气凝胶绝热纸、气凝胶复合膜等，可广泛应用各类保温及相关领域。

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