科學家聲稱，氣凝膠的基本制備原理是除去凝膠中的溶劑，讓其保留完整的骨架。在以往制備氣凝膠的案例中，科學家主要采用溶膠—凝膠法和模板導向法。前者可以批量合成，但是可控性差；后者能產(chǎn)生有序的結(jié)構(gòu)，但依賴于模板的精細結(jié)構(gòu)和尺寸，難以大量制備。高超課題組另辟蹊徑，探索出無模板冷凍干燥法：將溶解了石墨烯和碳納米管的水溶液在低溫下凍干，便獲得了“碳海綿”，并且可以任意調(diào)節(jié)形狀，令生產(chǎn)過程更加便捷，也使這種超輕材料的大規(guī)模制造和應用成為可能。氣凝膠材料防火阻燃性能優(yōu)良，燃燒時無明火無毒性鹽霧產(chǎn)生。氣凝膠性價比高

氣凝膠誕生于1931年，由Steven.S.Kistler在Nature雜志上發(fā)表《共聚擴散氣凝膠與果凍》標志著氣凝膠的發(fā)現(xiàn)，也正是Kistler通過乙醇超臨界干燥技術(shù)，制備出世界上一塊氣凝膠-SiO2氣凝膠。氣凝膠可分為無機氣凝膠、有機氣凝膠、混合氣凝膠和復合氣凝膠。常見的氣凝膠主要是硅氣凝膠、碳氣凝膠和二氧化硅氣凝膠，新進發(fā)展的氣凝膠主要是氧化石墨烯氣凝膠、富勒烯氣凝膠和纖維/二氧化硅氣凝膠。由于SiO2氣凝膠是目前產(chǎn)業(yè)化很成熟的產(chǎn)品，氣凝膠的制備技術(shù)主要為SiO2氣凝膠制備，該類氣凝膠的制備包括兩種方法：干燥法和溶膠-凝膠法。目前產(chǎn)業(yè)化中主要使用的技術(shù)是干燥技術(shù)。上海氣凝膠問題在25℃室溫下，上海天陽氣凝膠氈的導熱系數(shù)約為0.018W/m·K。

因為密度極低，輕的氣凝膠只有0.16毫克每立方厘米，比空氣密度略低，所以也被叫做“凍結(jié)的煙”或“藍煙”。由于里面的顆粒非常小（納米量級），所以可見光經(jīng)過它時散射較?。ㄈ鹄⑸洌?，就像陽光經(jīng)過空氣一樣。因此，它也和天空一樣看著發(fā)藍（如果里面沒有摻雜其它東西），如果對著光看有點發(fā)紅。（天空是藍色的，而傍晚的天空是紅色的）。由于氣凝膠中一般80%以上是空氣，所以有非常好的隔熱效果，一寸厚的氣凝膠相當20至30塊普通玻璃的隔熱功能。即使把氣凝膠放在玫瑰與火焰之間，玫瑰也會絲毫無損。

氣凝膠這種新材料密度為3.55千克每立方米，為空氣密度的2.75倍；干燥的松木密度（500千克每立方米）是它的140倍。這種物質(zhì)看上去像凝固的煙，但它的成分與玻璃相似。由于它的密度極小，用于航空航天方面非常合適。美宇航局噴氣推進實驗室，該實驗室瓊斯博士研制出的新型氣凝膠，主要由純二氧化硅等組成。在制作過程中，液態(tài)硅化合物首先與能快速蒸發(fā)的液體溶劑混合，形成凝膠，然后將凝膠放在一種類似加壓蒸煮器的儀器中干燥，并經(jīng)過加熱和降壓，形成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)。瓊斯博士獲得的氣凝膠中空氣比例占到了99.8%。天陽氣凝膠紙厚度為0.2~1mm。

氣凝膠材料可用作涂覆材料，在基體表面添加隔熱保護。將氣凝膠顆粒以及粘合劑、阻燃劑、發(fā)泡劑進行混合制備出氣凝膠粘合劑組合物，并在氣凝膠涂料表面再涂覆熱反射層面，可大幅提升原材料的耐熱性能。氣凝膠材料也可與阻燃劑協(xié)同使用，獲得更好的阻燃性的同時也能夠提高材料的強度和韌性。有一種Sb2O3-SiO2復合氣凝膠無機阻燃劑，具有較大的比表面積，其與塑料，橡膠等高分子聚合物基體產(chǎn)生了牢固的界面粘合力，提高了復合氣凝膠阻燃劑在聚合物熔體中的分散性、流動性，提高了阻燃效果，減少了因添加無機類阻燃劑給聚合物基體造成的力學性能的損失。天陽氣凝膠保溫氈是保溫材料領(lǐng)域抗壓強的材料。江蘇定制氣凝膠批發(fā)

天陽氣凝膠絕熱板抗拉抗裂。氣凝膠性價比高

干燥技術(shù)：目前產(chǎn)業(yè)化中主要使用的技術(shù)是超臨界干燥技術(shù)和常壓干燥技術(shù)，其他尚未實現(xiàn)批量生產(chǎn)技術(shù)還有真空冷凍干燥、亞臨界干燥等。超臨界干燥技術(shù)是實現(xiàn)批量制備氣凝膠技術(shù)，已經(jīng)較為成熟，也是目前國內(nèi)外氣凝膠企業(yè)采用較多的技術(shù)，超臨界干燥可以實現(xiàn)凝膠在干燥過程中保持完好骨架結(jié)構(gòu)。常壓干燥技術(shù)一種新型的氣凝膠制備工藝，是當前研究極活躍，發(fā)展?jié)摿艽蟮臍饽z批產(chǎn)技術(shù)。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臵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)異的氣凝膠材料。盡管目前超臨界干燥工藝日益成熟、產(chǎn)品質(zhì)量滿足產(chǎn)業(yè)化要求，但是超臨界干燥設備制造具有一定門檻，且原料有機硅源價格較高。相比超臨界干燥技術(shù)，常壓干燥技術(shù)在設備投入、硅源上均具有明顯的成本優(yōu)勢，在技術(shù)上存在一定的門檻，適合于后期氣凝膠的大規(guī)模量產(chǎn)。氣凝膠性價比高