气凝胶原理及市场
气凝胶原料成本分析及功能性硅烷市场情况
产业链或加速脱瓶颈气凝胶自20世纪30年代发明以来一直是研究人员的宠儿，但在应用端却并没有得到普及。
究其原因是气凝胶的技术不够成熟、成本过高。
目前我们看到国内在气凝胶原料成本和工艺技术上或有巨大突破，因此看好气凝胶这一次的完全崛起。
原料成本有望下降硅基气凝胶产业链图表目前产业化程度最高的气凝胶为硅基气凝胶，其生产成本主要集中在原料硅源、干燥设备折旧和能耗三块，换言之气凝胶的成本下降需要在这三方面发力。
图表气凝胶产业链成本分布二氧化硅气凝胶的制备过程首先要得到二氧化硅凝胶，再通过干燥手段使气体取代凝胶中的液相从而形成气凝胶。
目前，生产原料有两种。
一种是无机硅源，包括水玻璃（硅酸钠）和四氯化硅，另一种是有机硅源，包括正硅酸甲酯（TMOS，又称四甲氧基硅烷）和正硅酸乙酯（TEOS，又称四乙氧基硅烷）等功能性硅烷。
其中，有机硅源纯度高，工艺适应性好，可以适配超临界干燥以及常压干燥工艺，但有机硅元作为原料的缺陷是价格高，目前国内外采用超临界干燥工艺的企业基本上都是采用有机硅源。
无机硅源相对更加廉价，但长期以来应用较少。
一方面是由于无机硅源只能应用于常压干燥技术，常压法发展还较不成熟；另一方面，以水玻璃为硅源的气凝胶制备过程中需要大量水洗凝胶中的钠盐，而钠盐的水溶液难分离，造成大量的废水难以处理，处理不当可能会造成大面积的土地盐碱化。
因此，目前最主流产业化生产路线是正硅酸酯为原料结合超临界干燥工艺的生产过程。
图表有机硅源和无机硅源对比正硅酸甲酯、正硅酸乙酯均属于功能性硅烷。
通常将主链为Si-O-C结构的有机硅小分子统称为功能性硅烷。
功能性硅烷按用途分类可以分为硅烷偶联剂和硅烷交联剂。
硅烷交联剂可以分为脱酸型、脱酮肟型和脱醇型三种。
制作气凝胶的正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷等属于脱醇型交联剂。
我国是世界最大的功能性硅烷生产、出口与消费国。
尽管中国功能性硅烷2019年产能占全球功能性硅烷产能的69.1%，位居第一，也是最大的出口国以及主要硅烷消费国。
国内外气凝胶发展现状
国内外气凝胶发展现状气凝胶是一种具有多孔结构和极低密度的功能性材料，因其独特的物理和化学性质在各个领域都有着广泛应用。
近年来，随着人们对新型材料需求的增加，气凝胶在国内外的研究与发展也日益受到重视。
一、气凝胶的定义和特点气凝胶是一种由高度交联的凝胶组成的多孔材料，其孔隙结构可调控，并且具有极低密度和良好的绝热性能。
这些特点使得气凝胶成为一种独特的新型材料，被广泛应用于隔热隔音、吸附分离、催化剂载体等领域。
二、国内气凝胶研究现状在我国，气凝胶的研究起步较晚，但近年来取得了显著进展。
许多高校和科研机构开展了气凝胶的制备和应用研究，为我国气凝胶产业的发展奠定了基础。
目前，国内研究重点主要集中在气凝胶的制备方法、性能调控以及应用领域拓展等方面。
1. 气凝胶制备方法目前，国内气凝胶的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、超临界干燥法、溶胶凝胶法等。
这些方法的不断改进和优化，使得气凝胶的制备更加简便高效，并且可以调控气凝胶的孔隙结构和物理性能，满足不同领域的需求。
2. 气凝胶性能调控近年来，国内研究人员通过改变气凝胶的成分、控制热处理条件等手段，成功调控了气凝胶的力学性能、绝热性能、吸附性能等重要性能。
这些研究成果为气凝胶在航空航天、建筑节能等领域的应用提供了有力支撑。
3. 气凝胶应用领域拓展除了传统的隔热隔音领域，国内研究人员还开展了气凝胶在光学、催化剂载体等领域的应用研究。
例如，石墨烯气凝胶的制备与性能研究、金属氧化物气凝胶的催化性能等方面均取得了显著成果。
三、国外气凝胶研究现状相较于国内，国外气凝胶的研究历史更为悠久，研究水平也更加成熟。
欧美国家在气凝胶的制备方法、性能表征、应用拓展等方面取得了一系列重要进展，并且在多个领域有着广泛的应用。
1. 气凝胶的制备方法国外研究人员将超临界干燥、溶胶-凝胶等方法应用于气凝胶的制备中，并通过“模板法”、“超分子自组装”等手段实现了气凝胶的结构调控。
这些研究方法为气凝胶的精密制备和应用提供了重要技术支持。
新型气凝胶隔热材料的研究与应用
新型气凝胶隔热材料的研究与应用近年来，新型材料技术成为了科技领域的热点之一。
其中一种备受关注的新型材料——气凝胶，由于其优越的性能和广泛的应用前景，受到了越来越多科学家的青睐。
这篇文章着重介绍了新型气凝胶隔热材料的研究与应用。
一、气凝胶的定义及性能气凝胶是一种具有高孔隙度、低密度、低热导率和优异化学稳定性的材料。
其最大的特点在于极大的比表面积和孔结构。
在气凝胶中，由于极小的孔径和极大的孔容，使得空气分子只能通过非常漫长的扭曲通道移动。
这种孔道结构可以显著地降低热传导，使气凝胶成为一种理想的隔热材料。
气凝胶具有超低的热导率，这种热传导性能使其成为许多工业领域隔热和保温的理想材料。
同时，它还具有较高的吸音效果、优良的弹性和良好的化学稳定性等特点，极大扩展了它的应用范围。
二、气凝胶的制备气凝胶制备具有很高的技术含量和难度，主要分为凝胶制备与干燥两大部分。
凝胶制备是通过溶胶凝胶法、超临界流体干燥法、SOL-GEL法等高温高压或者低温低压的化学反应来制备出胶体溶液。
在干燥过程中，通过定向冷凝，未干燥的水分子被拉走，形成有规则的孔道结构，最终制备出气凝胶。
三、气凝胶隔热材料的应用气凝胶隔热材料具有优良的隔热性能和广泛的应用前景，被广泛应用于以下几个领域：1、建筑领域。
气凝胶隔热材料可以作为建筑的外保温材料、墙体隔热材料、屋顶保温材料、地板隔热材料等。
其具有优异的隔热性能和较低的热容量，可以大大降低建筑物的热损失，降低空调运行费用。
2、航空航天领域。
气凝胶隔热材料可以被用来制作宇宙飞船和卫星隔热层、航空发动机隔热材料等。
在极端的高温条件下，它可以保证飞行器不会因为温度异差而损坏。
3、电子电器领域。
气凝胶隔热材料可以被用来制作电池隔热材料、LED灯具隔热材料等，保护电子电器的正常运行。
4、环保领域。
气凝胶隔热材料可以用于制作吸附材料，对煤矿和油气开采工作中可能产生的气体进行吸附处理。
因为气凝胶隔热材料本身可以吸附烟尘和其他有害物质，可以有效减少污染。
二氧化硅气凝胶隔热材料
二氧化硅气凝胶隔热材料二氧化硅气凝胶隔热材料是一种具有优异隔热性能的材料，被广泛应用于建筑、航空航天、电子等领域。
本文将介绍二氧化硅气凝胶隔热材料的原理、特点、应用以及未来发展趋势。
一、原理二氧化硅气凝胶是一种由二氧化硅微粒组成的多孔材料，其孔隙结构可以降低热传导并阻止气体对流。
这是因为二氧化硅气凝胶的孔隙尺寸远小于空气分子的自由程，使得热传导主要通过固体相进行，从而实现了优异的隔热效果。
二、特点1. 低导热性：二氧化硅气凝胶具有极低的导热系数，通常在0.01-0.03 W/(m·K)之间，是传统隔热材料如岩棉、泡沫塑料的几十分之一。
2. 高孔隙率：二氧化硅气凝胶具有高达90%以上的孔隙率，孔隙结构细小均匀，孔径分布范围广，从纳米到亚微米级别，这使得其具有较大的内表面积和多孔结构优势。
3. 轻质化：由于其多孔结构，二氧化硅气凝胶的密度较低，通常在0.1-0.3 g/cm³之间，是传统隔热材料的几分之一，能够有效减轻建筑物自重负荷。
4. 耐火性：二氧化硅气凝胶具有优良的耐火性能，可以耐受高温达1200℃以上，不燃不熔，有效保护建筑物在火灾中的安全。
三、应用1. 建筑领域：二氧化硅气凝胶广泛应用于建筑保温隔热领域，可用于外墙保温、屋顶保温、地面保温等。
其优异的隔热性能可以有效提高建筑物的能效，减少能源消耗。
2. 航空航天领域：由于二氧化硅气凝胶具有轻质化和耐火性的特点，被广泛应用于航空航天领域，如火箭隔热材料、航天器热保护层等，保证了航天器在极端环境下的安全。
3. 电子领域：二氧化硅气凝胶的绝缘性能优异，可以应用于电子产品的隔热保护，如手机、电脑等电子设备中的隔热材料，确保电子元器件的稳定运行。
四、未来发展趋势1. 提高导热性能：目前，二氧化硅气凝胶的导热系数已经相对较低，但仍有进一步提高的空间。
未来的研究重点将放在提高材料的导热性能，以满足更高要求的隔热应用。
2. 开发新型材料：除了二氧化硅气凝胶，还有其他气凝胶材料，如氧化锆气凝胶、氧化铝气凝胶等，未来可以进一步研发和应用这些材料，以满足不同领域的需求。
国内外气凝胶发展现状
国内外气凝胶发展现状气凝胶是一种具有优异物理性能和化学性能的多孔固体材料，由于其具有高比表面积、大孔径和大孔体积等特点，在吸附、分离、传质、催化等领域有着广泛的应用。
目前，国内外对气凝胶的研究和开发取得了显著进展，为不同领域的应用提供了新的可能性。
一、气凝胶的基本概念及制备方法气凝胶是一种由凝胶去除溶剂而得到的多孔固体材料，具有非常低的密度和高度的孔隙率。
常见的气凝胶有硅胶、碳胶、氧化锌胶等。
制备气凝胶的方法主要包括溶胶-凝胶法、超临界干燥法、溶剂交换法等。
其中，溶胶-凝胶法是目前应用最为广泛的一种方法，通过溶胶的凝胶化和干燥过程，可以较为简便地获得气凝胶材料。
二、气凝胶在吸附领域的应用气凝胶具有高度的孔隙率和比表面积，使其在吸附领域有着广泛的应用。
气凝胶材料可以作为吸附剂用于废水处理、空气净化等，也可以用作储氢材料、气体分离材料等。
此外，气凝胶还可以用于吸附有机物质和金属离子，具有很高的吸附性能和选择性。
三、气凝胶在隔热材料领域的应用由于气凝胶具有低密度和优异的隔热性能，使其成为一种理想的隔热材料。
气凝胶材料可以有效减少能量传输和热传导，广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域。
同时，气凝胶还具有优异的防火性能，可以提高材料的综合性能和安全性。
四、气凝胶在催化领域的应用气凝胶具有高度的活性表面积和孔隙结构，使其在催化领域有着重要的应用。
气凝胶材料可以作为载体用于催化剂的制备，提高反应的效率和选择性。
同时，气凝胶还可以用于催化反应的气体分离和传质过程，具有很好的催化效果和稳定性。
五、气凝胶在生物医学领域的应用气凝胶具有优异的生物相容性和生物可降解性，使其在生物医学领域具有广阔的应用前景。
气凝胶材料可以作为药物载体用于缓释药物、组织工程等领域，也可以用于医疗器械的制备和修复。
此外，气凝胶还可以用于细胞培养和组织工程的支架材料，为生物医学领域的研究和应用提供新的可能性。
六、气凝胶的未来发展方向未来，气凝胶作为一种具有多种优异性能的材料，其在吸附、隔热、催化、生物医学等领域的应用将会不断拓展和深化。
气凝胶材料生产方案(二)
气凝胶材料生产方案一、实施背景气凝胶是一种具有纳米多孔结构的固态材料，具有极高的比表面积和低热导率。
因其独特的性能，气凝胶在能源、环保、建筑等领域具有广泛的应用前景。
近年来，随着市场对高性能保温隔热材料的需求不断增加，气凝胶材料的市场需求也在持续增长。
然而，目前气凝胶材料的生产成本较高，限制了其在大规模应用中的推广。
因此，本方案旨在通过产业结构改革，优化气凝胶材料的生产工艺，降低成本，提高产量，从而满足市场需求。
二、工作原理1. 生产工艺气凝胶材料的生产工艺主要包括溶胶-凝胶法、模板法和化学气相沉积法等。
本方案采用溶胶-凝胶法，该方法具有原料来源广泛、制备工艺简单、成本低等优点。
溶胶-凝胶法制备气凝胶的基本原理是将原料溶液在适当的条件下水解、缩合，形成稳定的溶胶体系，然后通过陈化、干燥等步骤，使溶胶转变为凝胶，最后经过热处理得到气凝胶材料。
2. 原材料溶胶-凝胶法制备气凝胶的主要原料包括无机盐、金属醇盐、有机酸等。
本方案选用硅酸钠、甲醇和盐酸作为主要原料，这些原料来源广泛、价格低廉，有利于降低生产成本。
3. 原理的优势和局限溶胶-凝胶法的优势在于原料来源广泛、制备工艺简单、成本低等。
此外，通过调整原料配比和工艺参数，可以制备出不同性能的气凝胶材料。
然而，溶胶-凝胶法也存在一定的局限性，如制备周期较长、产品收缩率大等。
这些局限性需要在实施计划中进行优化和改进。
三、实施计划步骤1. 原材料的选择和采购根据气凝胶材料的生产工艺要求，选择合适的原材料并进行采购。
与供应商建立长期合作关系，确保原材料的稳定供应和质量。
2. 溶胶-凝胶法制备气凝胶（1）将硅酸钠、甲醇和盐酸按照一定比例混合，搅拌均匀；（2）将混合溶液在适当的温度下水解、缩合，形成稳定的溶胶体系；（3）将溶胶体系进行陈化处理，使溶胶粒子逐渐聚集长大，形成三维网络结构；（4）将陈化后的溶胶体系进行干燥处理，使溶剂蒸发，凝胶网络得以固化；（5）将干燥后的凝胶进行热处理，使有机成分分解，得到气凝胶材料。
混凝土气凝胶原理及应用
混凝土气凝胶原理及应用一、前言混凝土气凝胶是一种新型的建筑材料，其应用范围广泛，可以用于隔音隔热、保温、防水、抗震等方面。
本文将详细介绍混凝土气凝胶的原理及应用。
二、混凝土气凝胶的原理1. 混凝土气凝胶的定义混凝土气凝胶是一种由水泥、硅酸盐、氢氧化钙等原材料制成的高孔隙率、低密度的多孔材料。
2. 混凝土气凝胶的制备方法混凝土气凝胶的制备方法主要有两种：一是采用膨胀剂，通过化学反应使混凝土中产生气泡，从而形成气凝胶；二是采用机械法，通过高速搅拌使混凝土中产生气泡，从而形成气凝胶。
3. 混凝土气凝胶的特点混凝土气凝胶具有以下几个特点：（1）低密度：混凝土气凝胶的密度一般在0.1~1.0g/cm³之间，比普通混凝土低得多。
（2）高孔隙率：混凝土气凝胶的孔隙率一般在50%以上，因此具有良好的隔音隔热性能。
（3）优异的物理性能：混凝土气凝胶具有良好的抗压、抗剪、抗拉强度等物理性能。
（4）良好的综合性能：混凝土气凝胶具有良好的隔热、保温、防水、抗震等综合性能。
4. 混凝土气凝胶的原理混凝土气凝胶的原理是通过气凝胶的孔隙结构来实现其优异的物理性能和综合性能。
混凝土气凝胶中的气泡形成了大量的孔隙，这些孔隙可以减小材料的密度，并且对声波和热辐射有很好的吸收和反射作用。
此外，气凝胶中的孔隙还可以储存水分，从而实现防水效果。
同时，气凝胶中的孔隙还可以提高混凝土的抗震性能，因为孔隙可以吸收震动的能量，从而减小震动的强度。
三、混凝土气凝胶的应用1. 隔音隔热混凝土气凝胶具有良好的隔音隔热性能，可以用于建筑物的隔音隔热。
在建筑物的隔热层中，混凝土气凝胶可以起到良好的保温作用，节约能源。
2. 保温混凝土气凝胶具有良好的保温性能，可以用于建筑物的保温。
在建筑物的保温层中，混凝土气凝胶可以起到良好的隔热作用，减少能源的消耗。
3. 防水混凝土气凝胶具有良好的防水性能，可以用于建筑物的防水。
由于混凝土气凝胶具有良好的吸水性能，可以吸收建筑物中的水分，从而防止水分渗透。
气凝胶原理
气凝胶原理
气凝胶原理是一种将气体分子通过化学反应或物理方法凝聚成固态材料的技术。
这种材料具有很多优良的特性，例如高比表面积、低密度、优异的吸附性能和良好的机械性能等。
气凝胶的制备方法很多，主要包括超临界干燥法、溶胶-凝胶法、热解法等。
其中，超临界干燥法是一种将溶液喷入高压容器中，利用超临界流体的特性使溶剂迅速挥发，形成固态材料的方法。
溶胶-凝胶法则是将溶胶浸泡在液体中，通过溶胶凝胶化、干燥、热处理等多个步骤制备出气凝胶。
热解法则是将有机物或无机物的前体热解，生成碳、氮、硅等元素的气凝胶。
气凝胶的应用十分广泛，主要包括催化剂载体、能源存储、环境污染治理、生物医学等领域。
以催化剂载体为例，气凝胶具有高比表面积、均匀的孔结构和优异的稳定性，可以作为贵金属催化剂的载体，降低催化剂的成本，并提高催化剂的稳定性和反应效率。
除了以上应用外，气凝胶还可以用于保温隔热、声学隔离、电磁波吸收、传感器等领域。
例如，气凝胶可以作为建筑材料的保温隔热层，降低建筑物的能耗。
在声学隔离方面，气凝胶可以减少噪音的传播和反射，提高声学性能。
在电磁波吸收方面，气凝胶可以吸收电磁波并将其转化为热能，用于电磁波屏蔽和电磁波治理。
在传感器方面，气凝胶可以通过改变表面性质和孔结构，实现对温度、湿
度、压力、化学物质等的敏感检测。
气凝胶原理的应用前景广阔，其独特的物理和化学特性为其在各个领域中的应用提供了广阔的空间。
未来，随着气凝胶制备技术的不断发展和完善，相信气凝胶将在更多领域得到应用，并创造更多的价值和贡献。
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气凝胶市场调研报告一、概述二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显著不同。
硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。
如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。
如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。
如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。
两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。
粉末X 光衍射没有发现可测量的结晶成分。
在超过1200℃（显著高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。
二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。
因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（1.1~2.5）、低导热系数（0.013~0.025W/(m·k)）、高孔隙率（80~99.8%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。
气凝胶于1931年在美国发明。
目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。
在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。
我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。
目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术等。
国主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、省市纳诺高科股份、埃力生高新科技、美桥科材料科技等。
二、基本特性1、热学特性及其应用热学特性气凝胶的纳米多孔结构使它具有极佳的绝热性能，其热导率甚至比空气还要低，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0.020W/(m·k)，在抽真空的状态下，热导率可低至0.004W/(m·k)。
气凝胶之所以具有如此良好的绝热特性与它的高孔隙率有关。
热量的传导主要通过三种途径来进行，气体传导，固体传导，辐射传导。
在这三种方式中，通过气体传导的热量是很小的，因此大部分气体都具有非常低的热导率。
常用的绝热材料都是多孔结构，其正是利用了空气占据了固体材料的一部分体积，从而降低了材料整体的热导率。
气凝胶的孔隙率比普通绝热材料要大得多，其95%以上都是由空气构成，决定了其将具有与空气一样低的热导率。
而且气凝胶中包含大量孔径小于70nm的孔，70nm是空气中主要成分氮气和氧气的自由程（气体分子两次碰撞之间的时间经过的路程的统计平均值），因此意味着空气在气凝胶中将无法实现对流，使得气态热导率进一步降低。
气凝胶中含量极少的固体骨架也是由纳米颗粒组成，其接触面积非常小，使得气凝胶同样具有极小的固态热导率。
气凝胶的热辐射传导主要为发生在3-5μm区域的红外热辐射，其在常温下能够有效的阻挡红外热辐射，但随着温度的升高，红外热辐射透过性增强。
为了进一步降低高温红外热辐射，通常向气凝胶中加入遮光剂，如碳黑、二氧化钛等，遮光剂的使用能够大大降低高温下的红外热辐射。
应用SiO2气凝胶作为一种纳米孔超级绝热材料，除具有极低的热导率之外还具有超轻质以及高热稳定性的特性，它在工业、民用、建筑、航天及军事等领域具有非常广泛的应用。
传统工业领域如石化行业、化工行业、冶金行业等等，管道、炉窑及其它热工设备普遍存在，用气凝胶隔热材料替代传统的保温材料，节能效果明显。
太阳能利用具有高度透光率及低热导率的气凝胶对入射光几乎没有反射损失，能有效地透过太，因此气凝胶特别适合于用作太阳能集热器及其它集热装置的保温隔热材料，当太透过气凝胶进入集热器部，部系统将太的光能转化为热能，气凝胶又能有效阻止热量流失。
节能建筑由于气凝胶既具有绝热特性，又具有吸声特性，且具有透光性，因此可以将气凝胶夹在双层玻璃之间制成夹芯玻璃，其绝热效果比普通的双层玻璃高几倍，且具有降噪效果。
将这种玻璃用于房屋的窗户，可以大大降低热量流失，有明显的节约能源的作用，以气凝胶为夹层的窗玻璃的热损失率比目前最好的窗系（氢气充填并用低发射率的铟氧化物或银作涂层）还要减少三分之二。
如果将气凝胶玻璃用于高层建筑取代一般幕墙玻璃，将大大减轻建筑物自重，并能起到防火作用。
航空航天与传统隔热材料相比，SiO2气凝胶隔热材料可以用更轻的质量、更小的体积达到更好的隔热效果，这一特点在航空、航天应用领域具有极大的优势。
气凝胶可以作为飞机上使用的隔热消音材料。
据报道，航天飞机及宇宙飞船在重返大气层时要经历数千摄氏度的白炽高温，保护其安全重回地球的绝热材料正是SiO2气凝胶。
美国NASA 在“火星流浪者”的设计中，使用了SiO2气凝胶作为保温层,用来抵挡火星夜晚的超低温。
军事领域SiO2气凝胶可作为飞机机舱的隔热层材料。
可以作为核潜艇、蒸汽动力导弹驱逐舰的核反应堆、蒸发器、锅炉以及复杂的高温蒸汽管路系统的高效隔热材料，可以增强隔热效果，降低舱温度,同时有效降低隔热材料的用量,增大舱的使用空间,有效改善各种工作环境。
家电用块状、颗粒状或粉末状的气凝胶取代氟里昂发制的聚氨酯泡沫作为冰箱等低温系统的隔热材料，可以防止氟里昂气体泄漏破坏大气臭氧层，从而保护人类的生存环境。
服装将气凝胶作为冬季保暖服装的衬料可以使服装既轻质又保暖。
2、声学特性及其应用声学特性吸声材料要求材料部充满孔隙，并且孔隙是互相连通且与表面相通的。
当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面被反射，另一部分则透入到材料部向前传播。
声波在传播过程中，其产生的振动引起小孔或间隙的空气运动，造成和孔壁的摩擦，紧靠孔壁和纤维表面的空气受孔壁的影响不易流动，由于摩擦和粘滞力的作用，使相当一部分声能转化为热能。
气凝胶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。
另外气凝胶热稳定性非常好，耐腐蚀，且经过表面处理的气凝胶疏水，这使其在极端高温及恶劣腐蚀环境下仍具有良好的吸声性能。
目前使用的普通吸声材料如玻璃棉、矿物棉、岩棉等，吸声效率不高，且性能不稳定。
气凝胶作为一种新型吸声材料，不但吸声效果更好，且超轻质，无污染，它的用途将非常广泛，尤其在航空航天方面由于其轻质的特点，将成为吸声材料的首选。
此外，还可将气凝胶材料用做建筑的吸声材料，有优良的隔音效果。
应用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。
压电陶瓷具有极高的声阻，空气则具有极低的声阻，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。
水声反声材料是指声波由水中入射到材料层上能无损耗地全部反射出去的材料。
在潜艇上构成声纳设备声学系统的材料中，水声反声材料是非常重要的，它可以使声纳单方向工作，消除非探测方向来的假目标信号的干扰，同时隔离装备体自身噪声，提高声纳的信噪比和增益。
特性阻抗与水的特性阻抗严重失配的材料可用作水声反声材料。
常压下空气的密度和声速都远远小于水的密度和声速，空气的特性阻抗将比水小得多，与水阻抗失配严重，因此含有大量空气的材料可作为常压水中的反声材料。
气凝胶高孔隙率且超轻质的特点使其成为最佳的水声反声材料，既具有良好的水声反声效果，又不增加潜艇的重量。
3、催化特性及其应用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。
应用1938年，Kearby 等发现在醇向胺的转化过程中，Cr2O3—Al2O3复合氧化物气凝胶是一种性能良好的催化剂。
1974年，Gardes 等制备了NiO/Al2O3 气凝胶催化剂并把它应用于乙苯脱乙基制苯,具有非常良好的效果。
初期气凝胶催化剂主要用于一些有工业应用背景的有机反应，如乙酸转化为丙酮、丙酸转化为二乙基丙酮等反应，近年来已经发现了气凝胶更多的催化特性。
4、吸附特性及应用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（600～1200 m2/g）和孔隙率（高达90 %以上），且孔洞又与外界相通，因此它具有非常良好的吸附特性，在气体过滤器、吸附介质方面有着很大的应用价值。
对比疏水SiO2气凝胶、活性炭纤维以及活性炭颗粒对吸附介质为苯、甲苯、四氯化碳、乙醛的吸附性能测试结果，比较发现，SiO2气凝胶的吸附性能较活性炭纤维(ACF) 和活性炭颗粒(GAC) 更为优越。
而且通过改性制备出的疏水SiO2气凝胶，可以避免亲水型活性炭在潮湿环境下吸附性能大幅降低。
同时若将SiO2气凝胶进行第一次吸附脱附后，再次进行吸附研究，SiO2气凝胶可方便地经由热气流脱附，再吸附容量基本不变，这就为循环利用创造了有利的条件。
5、光学特性及应用纯净的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。
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围变化，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、电学特性及应用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。