氣凝膠的種類(lèi)很多，有硅系、碳系、硫系、金屬氧化物系、金屬系等，其中SiO2氣凝膠是應(yīng)用較廣、產(chǎn)業(yè)化較成熟的一種氣凝膠，國(guó)內(nèi)外氣凝膠的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展大多圍繞二氧化硅氣凝膠絕熱應(yīng)用展開(kāi)。
采用超臨界干燥方法成功制備了二氧化硅氣凝膠，故將氣凝膠定義為：濕凝膠經(jīng)超臨界干燥所得到的材料，稱(chēng)之為氣凝膠
氣凝膠的制備通常由溶膠凝膠過(guò)程和超臨界干燥處理構(gòu)成。在溶膠凝膠過(guò)程中，通過(guò)控制溶液的水解和縮聚反應(yīng)條件，在溶體內(nèi)形成不同結(jié)構(gòu)的納米團(tuán)簇，團(tuán)簇之間的相互粘連形成凝膠體，而在凝膠體的固態(tài)骨架周?chē)鷦t充滿化學(xué)反應(yīng)后剩余的液態(tài)試劑。為了防止凝膠干燥過(guò)程中微孔洞內(nèi)的表面張力導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)的破壞，采用超臨界干燥工藝處理，把凝膠置于壓力容器中加溫升壓，使凝膠內(nèi)的液體發(fā)生相變成超臨界態(tài)的流體，氣液界面消失，表面張力不復(fù)存在，此時(shí)將這種超臨界流體從壓力容器中釋放，即可得到多孔、無(wú)序、具有納米量級(jí)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的低密度氣凝膠材料。

氣凝膠作為高效的絕熱節(jié)能材料，是國(guó)家基礎(chǔ)戰(zhàn)略性前沿新材料，對(duì)降低碳排放、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要戰(zhàn)略意義。《2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》等多個(gè)文件明確提出要加快氣凝膠材料的研發(fā)應(yīng)用。