一、概念

气凝胶是指通过溶胶凝胶法，用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。因为密度极低，最轻的气凝胶仅有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”或“蓝烟”，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；气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的绝热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的绝热功能。

二、分类

气凝胶可以按主要成分分为硅系、碳系、硫系、金属氧化物系和金属系等，也可以分为单组分气凝胶（如二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶等）和多组分气凝胶（二氧化硅/氧化肽气凝胶、有机/无机复合气凝胶等）。这些不同类型的气凝胶具有各自特点，在不同领域有着广泛的应用。

三、热学应用

气凝胶是当前世界上最好的绝热材料。利用气凝胶的绝热性能，可以制作出气凝胶新型高效绝热复合材料，应用在节能建筑领域，具有良好的绝热、防火阻燃、隔音、透光等性能。在高层建筑上，气凝胶可为建筑物减轻质量。气凝胶可以与普通玻璃结合，在玻璃表面制成100 pim左右的薄膜，有效提高节能保温效果。同时，气凝胶的颗粒可被封装在夹层玻璃或夹层聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄板中，制成类似于三明治结构的材料，可替代现有的建筑材料（如建筑玻璃、幕墙等）。透明气凝胶还可以用来制作太阳能收集器的覆盖层，大大提高了太阳能能量的利用率。另外，SiO₂  Al₂O₃  ZrO₂  TiO₂等气凝胶及其复合材料可以广泛应用于高温设备、管道及高速飞行器的绝热材料。在气凝胶的诸多优异性能中，热学性能的应用是首选，因此，气凝胶绝热材料仍是主要的应用领域和方向。市场上最常见的气凝胶材料产品为气凝胶毡、气凝胶涂料等。其中，气凝胶毡已广泛应用于石油化工管道保温领域。