氣凝膠是一種內部網絡結構充滿氣體，外表呈現固體狀密度極低的多孔材料。它的網絡結構一般是由相互交聯的納米顆粒所組成，其中顆粒內部的孔隙主要是微孔，顆粒與顆粒之間則大多是2 nm 上的中孔或大孔。因其密度極低（3kg/m3），曾獲得吉尼斯紀錄“世界上最輕的固體”稱號。氣凝膠作為一種納米多孔結構材料的固體新材料，具有超輕、隔熱、透明、保溫、防火等優異特性。

     從成分構成分類是氣凝膠最普遍的區分方式，分為單一組分和復合組分兩大類。單一組分氣凝膠包括氧化物氣凝膠（二氧化硅和非二氧化硅），有機氣凝膠（樹脂基和纖維基），碳氣凝膠（碳化塑料、碳納米管和石墨烯），硫化物氣凝膠和其他種類的氣凝膠（單一元素、碳化物）；復合組分氣凝膠包括多組分氣凝膠、梯度氣凝膠以及微/納氣凝膠復合物。其中硅氣凝膠、碳氣凝膠和二氧化硅氣凝膠最常見。

   二氧化硅氣凝膠獨特的微觀納米結構使其具有低密度、高比表面積和高孔隙率的特點。這些特點使其在熱學、光學、電學、聲學等方面均有獨特的優良性質，可作為高效隔熱保溫材料、聲阻抗耦合材料、低介電絕緣材料、催化劑及催化劑載體等，其中高效隔熱保溫材料的應用較為廣泛。二氧化硅氣凝膠在保溫隔熱領域的主要應用產品形式有4種：氣凝膠粉體/顆粒；氣凝膠氈；氣凝膠板；氣凝膠玻璃，其中涂料行業主要在氣凝膠粉體的基礎上制備氣凝膠涂料。

組成和性能

氣凝膠保溫涂料以自交聯丙烯酸乳液為成膜物、以SiO2氣凝膠、空心玻璃微珠、六鈦酸鉀晶須等為填料，在多種助劑的配合下制備而成。涂料具有薄層噴涂施工、納米孔絕熱、安全防火、環保節能、性價比優，無脫落風險等優點。測試結果證明，1mm厚的氣凝膠保溫涂料比8cm厚的聚苯泡沫板保溫隔熱性能好。

保溫原理

熱量的傳導總是由高溫區向低溫方向傳遞，熱量的傳導有固體熱傳導、空氣對流熱傳導、輻射熱傳導3種方式。氣凝膠保溫涂料的特點是：能夠將上述3種熱傳導途徑進行有效阻隔或屏蔽。在涂料組分中，起關鍵隔熱作用的是納米SiO2氣凝膠，其次是六鈦酸鉀晶須和空心玻璃微珠。納米SiO2氣凝膠是一種保溫隔熱性能非常優秀的輕質納米多孔非晶固體材料，其孔隙率高達80%～99%，孔洞的典型尺寸為2～50nm，平均孔徑為20nm，比表面積為600～1000m2/g，表觀密度為0.003～0.35g/cm3，室溫導熱系數可低達0.013W/(m k)，即使在800℃高溫下，其導熱系數才為0.043W/(m k)，且高溫下不分解，無有害氣體放出，是純綠色環保材料，其缺點是強度低、脆性大，單獨使用困難。將納米SiO2氣凝膠與硅酸鋁纖維和空心玻璃微珠混配，在彈性成膜物的交聯作用下，可大大改善涂層的物理機械性能。