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氧化硅氣凝膠目前是最為成熟的氣凝膠材料，已經作為高性能隔熱材料得到了廣泛應用。SiO2氣凝膠因其具有獨特的介孔以及纖細的多孔骨架結構，對比其他多孔材料，具有特別的性能。首先其孔隙率基本高于90%，而且介孔結構限制了空氣分子傳遞熱量的運動，使其在具有高比表面積的同時具有極低的導熱系數。在熱學、光學、環保、電學、催化劑載體等領域發揮重要的作用。SiO2氣凝膠的其他應用包括高壓沖擊波研究、慣性約束聚變、輻射發光裝置和微隕石。

SiO2氣凝膠是通過溶膠凝膠方法制備：首先得到SiO2凝膠，再使用特殊的干燥方式，使得氣體取代凝膠中的液相從而形成氣凝膠。SiO2凝膠的制備一般有一步酸催化和兩步酸堿催化制備法，制備過程分為溶膠的生成、凝膠的制備、凝膠的老化和凝膠的干燥。其中凝膠的生成和凝膠的干燥對氣凝膠的品質產生很大的影響。凝膠的生成步驟一般是經過酸堿催化的作用將無機納米顆粒相互連接在一起的過程。對其是否成功制備凝膠的一種簡單的判斷是將其傾斜45°，凝膠沒有流動性即表示凝膠成功。

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