二氧化硅气凝胶保温材料研究进展

罗琼瑶 甘子琼

摘要：具备高孔隙率、高比表面积且质轻的二氧化硅气凝胶因其具有极低导热系数和高耐火性能在防火隔热领域具有广阔的应用前景。然而，目前二氧化硅气凝胶存在成型性差、力学强度低等问题。近年来，国内外众多学者围绕二氧化硅气凝胶材料的增强改性做了大量研究，采用复合或交联等方法可显著提高气凝胶的强度、韧性和整体性，使得二氧化硅气凝胶保温材料的实际应用成为可能。文章综述了当前二氧化硅气凝胶保温材料的最新研究进展，并对其今后的发展趋势提出了展望。

关键词：二氧化硅;气凝胶;复合材料;隔热;防火

二氧化硅（SiO2）气凝胶是20世纪30年代开始发展起来的一种纳米多孔超级隔热材料，因为具有高比表面积、高孔隙率、低表观密度的特殊结构而具有极低的导热系数以及高吸附、负载和催化能力等优异性能[1-2]。其在室温下的导热系数可低至0.013W·m-1·k-1且具有高耐火性，在防火隔热领域具有广阔的应用前景。但是，SiO2气凝胶存在强度低、脆性大、成型困难，其大多呈粉体或者小型块体，难以直接作为隔热材料应用于建筑外墙保温。近年来，SiO2气凝胶材料的制备改性一直是国内外学者研究的热点，并出现了大量成果报道。本文先讨论了SiO2气凝胶的制备方法，重点介绍了SiO2气凝胶力学增强最新的研究进展，并对今后的发展趋势做了展望。

1  二氧化硅气凝胶保温材料的制备

SiO2气凝胶保温材料的制备通常由溶胶-凝胶、老化和干燥构成。……