氣凝膠在隔熱、防水、防火、耐壓、透氣、隔音、吸附、使用壽命等多個(gè)維度都有著優(yōu)異的性能。在單純追求性能的前提下，氣凝膠是對(duì)同類(lèi)材料的“降維打擊”，這使得氣凝膠在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用或潛在的應(yīng)用前景。

1.航空航天領(lǐng)域

輕質(zhì)高效隔熱材料是航空發(fā)展航天飛行器的關(guān)鍵熱防護(hù)系統(tǒng)組件技術(shù)之一，受飛行控制環(huán)境因素影響，航空航天工程材料我們需要學(xué)生具備低密度、高硬度、耐高低溫、低導(dǎo)熱的特性，而氣凝膠被認(rèn)為是一種理想的輕質(zhì)高效隔熱材料。

此外，氣凝膠廣泛應(yīng)用于航天器回路的熱絕緣保護(hù)，俄羅斯和平號(hào)空間站也使用氣凝膠進(jìn)行熱絕緣保護(hù)，我國(guó)第一顆火星探測(cè)器“天文一號(hào)”的著陸引擎，以及我國(guó)“朱戎”號(hào)、美國(guó)“漫游者”號(hào)和“探路者”號(hào)火星探測(cè)器的關(guān)鍵電氣部件和線路也用于保護(hù)使用氣凝膠以抵御零下100攝氏度的超低溫。

2.國(guó)防軍工領(lǐng)域

氣凝膠作為最高效的隔熱材料，一直廣泛應(yīng)用于軍工領(lǐng)域。英國(guó)“美洲豹”戰(zhàn)斗機(jī)的駕駛艙機(jī)艙和印度海軍“ＩＮＳＡｒｉ?ｈａｎｔ”戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇的腔體都采用了氣凝膠進(jìn)行保溫隔熱，以減少傳統(tǒng)保溫隔熱材料排放的ＮＯｘ；美國(guó)核潛艇和蒸汽動(dòng)力導(dǎo)彈驅(qū)逐艦的核反應(yīng)堆隔熱系統(tǒng)也有應(yīng)用ＮＡＳＡＡｍｅｓ研究中心研制的硅酸鋁纖維增強(qiáng)的ＳｉＯ?氣凝膠隔熱瓦。

氣凝膠還可以作為飛機(jī)、艦船／艇、坦克、導(dǎo)彈等的外層材料，起到防輻射、吸收紅外線和漫反射波實(shí)現(xiàn)隱形功能，屏蔽自身電子信號(hào)實(shí)現(xiàn)反偵察的功能。在水下探測(cè)中氣凝膠的低聲速和高孔隙超輕質(zhì)特性使之成為比較理想的超聲探測(cè)器的聲阻耦合材料和最佳水聲反聲材料。此外，氣凝膠還可用于軍用保溫帳篷、軍用熱電池等產(chǎn)品。

3.能源化工領(lǐng)域

巖棉、硅酸鋁等傳統(tǒng)無(wú)機(jī)保溫材料容易吸水導(dǎo)致保溫失效，聚氨酯等有機(jī)絕熱材料阻燃性差，而氣凝膠不僅導(dǎo)熱系數(shù)低，而且使用壽命長(zhǎng)、不易吸水、阻燃和環(huán)保。雖然氣凝膠材料較傳統(tǒng)保溫材料的初期投資明顯更高，但其綜合性能優(yōu)異，持久可觀的節(jié)能收益和顯著的綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)使其成為一種綜合性?xún)r(jià)比較高的節(jié)能產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于能源基礎(chǔ)設(shè)施的外保溫中。

４.鋰離子電池領(lǐng)域

鋰電池產(chǎn)業(yè)近些年發(fā)展迅速，然而鋰電池的燃燒甚至爆炸安全事故頻發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)，熱失控是動(dòng)力電池安全事故的主要原因。碰撞、針刺、過(guò)充、過(guò)放等都會(huì)引起鋰電池?zé)崾Э?。阻止熱失控電芯向電池其他系統(tǒng)傳熱是主要解決思路。氣凝膠氈具有防火、隔熱、阻燃的特性，而且質(zhì)感柔軟、易于加工，是非常理想的預(yù)防材料。

目前新開(kāi)發(fā)的氣凝膠玻纖氈能夠?qū)㈦姵匕邷啬褪苣芰μ岣咧粒福埃啊嬉陨希梢阅褪茏‰姵匕搪吩斐傻母邷啬芰克查g沖擊，更好地解決動(dòng)力電池安全問(wèn)題。另外，氣凝膠還兼具隔熱的效果，能夠滿足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)長(zhǎng)續(xù)航、高性能和長(zhǎng)壽命的要求。

５.建筑建造領(lǐng)域

氣凝膠氈材和板材兼具隔熱、防水、阻燃、隔聲、環(huán)保、輕質(zhì)、透氣、易降解等優(yōu)異性能，是建筑保溫材料的最佳選擇之一。ＳｉＯ?氣凝膠良好的透光、絕熱、防火和降噪能力，使其在建筑玻璃的應(yīng)用也有明顯優(yōu)勢(shì)，可對(duì)傳統(tǒng)的Ｌｏｗ?Ｅ鍍膜玻璃和高層建筑幕墻玻璃形成一定替代，幫助建筑更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能、舒適、環(huán)境三方面的平衡。

６.吸音隔聲領(lǐng)域

ＳｉＯ?氣凝膠的聲阻抗可變范圍為１０３～１０７ｋｇ／（ｍ2·ｓ），是超聲探測(cè)器的理想聲阻耦合材料。此外，ＳｉＯ?氣凝膠作為納米多孔材料，當(dāng)聲音在ＳｉＯ?氣凝膠中傳播時(shí)，聲波在進(jìn)入ＳｉＯ?氣凝膠的納米微孔中后多次折返、碰撞和反射，還會(huì)和納米孔洞中的孔壁、空氣等產(chǎn)生摩擦，都會(huì)造成極大的音損，有效延遲聲音的傳播。因此，ＳｉＯ?氣凝膠可以作為很好的隔音和延遲聲音傳播的材料。通過(guò)將ＳｉＯ?氣凝膠填充到裝飾板材中，可以實(shí)現(xiàn)良好的隔聲效果。

７.服裝領(lǐng)域

ＳｉＯ?氣凝膠由于其出色的隔熱性能，廣泛應(yīng)用于航空服、消防服、防護(hù)服及保暖服飾當(dāng)中。加拿大２１元素公司與美國(guó)阿斯彭公司共同研發(fā)了一種氣凝膠纖維，被用來(lái)制作睡袋、夾克內(nèi)襯、鞋墊等其他戶外防寒產(chǎn)品；國(guó)產(chǎn)科技服裝品牌素湃已推出藍(lán)奇熱氣凝膠防寒服系列，該抗寒服中３ｍｍ厚度氣凝膠材料即可達(dá)到４０ｍｍ鵝絨的保暖度效果，可抵抗－１９６℃極寒，且洗滌１００次后導(dǎo)熱系數(shù)幾乎不變。研究發(fā)現(xiàn)添加氣凝膠的消防服平均點(diǎn)火時(shí)間從３.３ｓ延長(zhǎng)到５.５ｓ，可減緩火焰的蔓延，且質(zhì)量有所減輕。

8.環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域

氣凝膠的比表面積達(dá)到400~1000m2/g,孔隙率高達(dá)90.0%~99.8%,加之其可調(diào)控的開(kāi)放孔隙結(jié)構(gòu)、易化學(xué)修飾的表面，以及種類(lèi)和形態(tài)多樣化，在氣體吸附凈化、水體凈化、核廢棄物處理等環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，被稱(chēng)為“超級(jí)海綿”，是一種新型的高效環(huán)保材料。

氨基改性SiO?氣凝膠對(duì)染料廢水中的染料去除率達(dá)90%~100%;疏水SiO?氣凝膠可以有效抑制水分子的競(jìng)爭(zhēng)吸附，對(duì)100g水蒸氣的吸附量達(dá)到0.12g,且對(duì)于CCl4、苯、甲苯等揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的吸附量也均遠(yuǎn)超活性炭和活性炭纖維等傳統(tǒng)吸附劑，被廣泛用于水體凈化領(lǐng)域。

9.催化領(lǐng)域

氣凝膠具有小粒徑、高比表面積和低密度等特點(diǎn)，使得氣凝膠催化劑的活性和選擇性均遠(yuǎn)高于常規(guī)催化劑。同時(shí)，氣凝膠還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，可以有效減少副反應(yīng)的發(fā)生。氣凝膠在催化領(lǐng)域的應(yīng)用涉及有機(jī)化合物的部分氧化、加氫反應(yīng)、CO和CO?與氫的反應(yīng)。氣凝膠催化劑的粒子是單分散且容易流化，具有實(shí)際應(yīng)用前景。

10.醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

SiO?氣凝膠因其密度低、孔隙率高、比表面積大、無(wú)生理毒性、可生物降解性、生物相容性和熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)異等特性，可用于藥物載體等藥物控制釋放體系、診斷劑、人造組織、人造器官及器官組件等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

11.其他領(lǐng)域

SiO?氣凝膠的獨(dú)特性質(zhì)使得其在其他領(lǐng)域也有應(yīng)用。

在慣性約束核聚變(ICF)候選靶材料方面，SiO?氣凝膠因其密度低、孔隙率高及孔徑小等優(yōu)點(diǎn)，可作為ICF點(diǎn)火試驗(yàn)中一種新型的多孔靶材料；

在空間高速粒子采集方面，SiO?氣凝膠因其高孔隙率和比表面積，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于彗星塵等各種類(lèi)型的粒子的捕獲裝置中；

在冶金方面，SiO?氣凝膠是一種很好的一維冷卻和固化的合金材料，被用于金屬合金固化的鑄模；

在紅外隱身材料方面，SiO?氣凝膠兼具吸收中遠(yuǎn)紅外，在中遠(yuǎn)紅外窗口具有寬頻吸收的特性。

此外，納米SiO?氣凝膠薄膜因其孔徑小、比表面積高和膜厚度薄等特性，還被應(yīng)用到溫濕度傳感器中。

ITO薄膜玻璃作為表面加熱器，可制成具有多種功能的特種加工玻璃，如飛機(jī)、火車(chē)、汽車(chē)的擋風(fēng)玻璃，宇宙飛船的眩光窗，坦克激光測(cè)距儀，機(jī)載光學(xué)偵察儀器，潛望鏡觀察窗等。它不僅能起到隔熱降溫的作用，而且通電后還能除霜，因此也被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、航空航天和國(guó)防工業(yè)。

此外，ITO薄膜玻璃還可用于制作多種工業(yè)、科研、國(guó)防用多功能建筑玻璃，如液晶調(diào)光玻璃、電加熱玻璃和電致變色玻璃、防盜玻璃、電磁屏蔽玻璃、大面積太陽(yáng)能玻璃等。建筑師已經(jīng)使用透明導(dǎo)電膜玻璃制作了大面積的太陽(yáng)能電池屋頂。建筑的所有能源消耗都來(lái)自屋頂?shù)奶?yáng)能電池供應(yīng)，太陽(yáng)能玻璃(ITO膜)起著重要的作用。無(wú)論是ITO-nip型、ITO-piN型、肖特基型還是異質(zhì)結(jié)構(gòu)型，都鍍有ITO膜作為抗反射層和透明電極。這種太陽(yáng)能玻璃屋頂建筑被譽(yù)為清潔的生態(tài)環(huán)境建筑。

此外，由于伊藤導(dǎo)電薄膜對(duì)微波的衰減，其衰減率不低于85% ，因此，伊藤導(dǎo)電薄膜制成的電磁屏蔽玻璃已被用作特殊建筑的窗玻璃或幕墻玻璃，可廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)房、演播室、工業(yè)控制系統(tǒng)、軍事建筑、外交部門(mén)的門(mén)窗等具有安全或抗干擾要求的場(chǎng)合。ITO 薄膜電磁屏蔽玻璃的屏蔽能力為30-50分貝，頻率為1 ghz (即只有1/1000發(fā)射率) ，對(duì)于電腦室、雷達(dá)屏蔽保護(hù)區(qū)和國(guó)防、軍事和其他建筑物抗電磁干擾的透明門(mén)窗，本發(fā)明可完全防止電子設(shè)備因外部電磁波入侵而產(chǎn)生錯(cuò)誤和泄漏機(jī)密資料。高檔防護(hù)玻璃制品，以外界電磁微波衰減至80DM，國(guó)防、軍工首選玻璃制品。