气凝胶是一种由胶体粒子或高聚物分子结合构成的纳米多孔网络结构,并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散非晶固态材料。不同于我们理解中“胶”，它是一种固体物质，密度低为3KG/m³，具有“世界上最轻固体”称号。

气凝胶孔隙率通常超过90%，高孔隙结构有效抑制热能的传导和对流。所以又具有非常好的隔热效果，常温下纳米孔超级绝热材料（以气凝胶为主）的导热系数可达到 0.013 W/(m·K) 甚至更低。仅次于建筑真空绝热板。

气凝胶按基体化学性质可分为无机气凝胶、有机气凝胶、碳基气凝胶、混合气凝胶，合约20多种气凝胶。按制备方法可分为干凝胶法、冻凝胶法、气凝胶法。这些气凝胶可用于工业、建筑、航空航天、环保等领域。

在建筑领域，气凝胶及其复合材料可以起到卓有成效的节能效果。产品主要包括气凝胶毡/板、气凝胶保温膏料、气凝胶隔热涂料、气凝胶玻璃等。下面作详细介绍。

01 纳米二氧化硅保温毡

也称为气凝胶毡。是一种通过溶胶凝胶法，将玻璃纤维毡与溶胶复合，然后干燥使气体取代凝胶中的液相形成的纳米级多孔复合保温毡，简称气凝胶毡。其中气凝胶为重要的组成部分。产品密度不大215kg/m³。导热系数0.018（W/m•k）。防火等级A级。目前可用于建筑外墙、楼地面和屋面保温系统。

02 气凝胶复合不燃保温板

为添加二氧化硅气凝胶粉体等填料复合少量可发性聚苯颗粒，与无机材料模压成型的不燃保温板材。也可将其作为保温芯材，再复合装饰面层成品板，预制成保温装饰一体板。A级不燃防火阻燃效果好、导热系数≤0.043W/(m•K)、闭孔结构不易吸水吸湿率低。其中二氧化硅气凝胶粉体起到了重要的作用。气凝胶复合不燃保温板适用于建筑薄抹灰保温系统及保温装饰一体化系统。

03 水性气硅涂膏

采用无机纳米气凝胶、纳米中空陶瓷微珠、纳米中空玻璃微珠、无机硅溶液混合组成。密度约为300kg/m³。远低于无机保温砂浆800kg/m³。导热系数0.024（W/m•k）。低于无机轻集料保温砂浆0.07（W/m•k），低于保温腻子0.065（W/m•k）。在常规浆料类保温材料中导热系数最低。其中无机纳米气凝胶起到了重要的作用。产品优势防火等级为A级、材料为凝胶状施工简单方便、导热系数低。常用于建筑外墙内保温或外保温系统。相似的产品还有2H全效凝胶、改性气凝胶复合涂膏。

04 丙烯酸复合隔声保温材料

以改性丙烯酸树脂和丙烯酸乙酯共聚物为胶凝基材，复合气凝胶、阻尼材料和无机填料等制成的高性能多孔材料。该材料通过喷涂工艺形成楼地面隔声保温层，兼具卓越的隔声、保温、防火及环保性能，主要应用于建筑楼板，以提升建筑的声学舒适度和节能效果。导热系数低至≤0.026 W/(m·K)，10厚即可满足节能要求。3mm厚，实现了计权标准化撞击声压级≤65 dB的高效隔声效果。其中气凝胶起到了重要的作用。产品优势材料喷涂施工，对基层粘结力强，节省找平层成本。保温+隔音一次性施工到位。节省工期。

05 气凝胶隔热涂料

是一种基于纳米多孔气凝胶材料研发的高性能隔热涂料，通过将气凝胶微粉与特种树脂基体复合，形成轻质且具备卓越隔热性能的功能性涂层，产品具有优异的隔热性能、防火阻燃特性及抗老化能力，同时具备施工便捷、附着力强、环保无毒等优势。3mm厚SJM气凝胶隔热涂料的附加热阻值为0.4㎡.K/W，其导热系数为0.0075W/(m·K)。3mm厚SJM气凝胶隔热涂料的热工性能相当于13厚XPS板的热工性能。其中纳米多孔气凝胶材料起到了决定性的作用。产品优势隔热保温、不受基材限制、易施工、低密度、防火等级A级材料。常用于建筑外墙反射隔热涂料保温系统。相似的产品还有双组份中空玻璃微珠隔热涂料。

06 双组份中空玻璃微珠隔热涂料

是以中空玻璃微珠、纳米级气凝胶为基材，混合胶凝材料、成膜剂和其他助剂为A组份。以无机胶凝材料、憎水材料、引泡剂等混合而成为B组份，将A、B组份按一定比例混合制备而成的保温隔热涂料。具有导热系数低、抗压抗拉强度高及A级防火等特点，再复合建筑反射保温隔热涂料，形成内外墙保温装饰一体化系统应用于建筑物内外墙。相对于普通涂料额外增加了低导热系数，其中纳米级气凝胶为基材起到了重要的作用。产品导热系数约为0.040W/(㎡•k),与岩棉板相同。优势是A级防火安全可靠、喷涂施工粘结强度高、整体无缝导热系数低。比较适合对外墙保温要求不高的建筑。

07 多孔真空硅隔热材料

多孔真空硅隔热材料是一种具有优异隔热性能的纳米材料。基材主要为气凝胶。它的细孔径在10~40 nm之间，孔隙率高达97%以上，使得细孔内部分子间不会发生碰撞，从而实现超高的隔热性能。与传统隔热保温材料相比，多孔真空硅隔热材料具有更低的导热系数，能更好地解决电子产品在狭小空间的隔热保温问题，提升人体感受的舒适度。最高使用温度为1600℃，比玻璃棉的538℃要高。导热系数为0.012(w/m.k)，远小于玻璃棉的导热系数0.033~0.040(w/m.k)。产品优势低导热系数、高防火性能、低密度。

08 气凝胶玻璃

气凝胶玻璃的优点是普通玻璃远不及的。密度0.07-0.25g/cm3，约为普通玻璃的10%。中空气凝胶玻璃传热系数通常在0.5-0.7 W/（m·K）之间，约为普通玻璃的50%。试想一下，若用于超低能耗建筑、航天航空领域将有较大的价值。

09气凝胶羽绒服

另外，气凝胶在羽绒服中的使用也很重要。通过将气凝胶与气凝绒结合，形成三维纳米孔隙结构，孔径仅1-100纳米，形成天然热阻屏障，阻止热量传导，实现超薄保暖。保暖效率是传统羽绒服的3倍。2mm厚气凝胶材料且可抵御-196℃极低温。相比传统羽绒服重量减轻38%-50%，单件外套≤800g，大幅提升行动自由度，尤其适合户外活动。

气凝胶从1931年Kistler发现30年内的无人问津到至今其技术步入成熟阶段，目前正处在产业化浪潮的快速发展中。2020年中国气凝胶制品产量约为12.6万吨，气凝胶材料产量约为10万立方米。建筑板块中气凝胶产品的应用及升级已经很大程度推动建筑节能产业的发展。也同时形成一定规模建筑气凝胶产品。好产品未来一定普及！

▌作者：同辰科技 周海涛