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气凝胶的制备技术主要包括溶胶-凝胶技术和干燥技术,前者主要是获得具有一定空间网络结构的含有少量催化剂的醇凝胶,后者则是去掉醇凝胶网络骨架中的溶剂得到终的气凝胶材料。

无机气凝胶的溶胶-凝胶技术:目前研究多的无机气凝胶是硅气凝胶。在溶胶-凝胶过程中通过硅源物质的水解和缩聚获得具有三维网络结构的 SiO2 凝胶,反应生成以≡Si-O-Si≡为主体的聚合物,再经过老化阶段后,形成网络结构的凝胶。在凝胶形成的过程中,部分水解的有机硅发生缩聚反应,缩聚的硅氧链上未水解的基团可继续水解。

不同形式和类型的气凝胶在不断涌现

不同形式和类型的气凝胶在不断涌现。值得注意的是二氧化硅气凝胶粉末、颗粒以及聚合物气凝胶，但由于对粉末气凝胶的长期研究已进入了周期尾声，所以他们常常误认为相应颗粒仅具有中期发展前景，甚至误判其作用无关紧要。虽然小颗粒的性能不如大颗粒或超临界干燥复合材料，但是它的许多关键性质仍然得以保持，更为重要的是其生产成本得以显著下降。

目前 SiO2气凝胶的制备方法主要包括超临界干燥和常压干燥两种方式。

1、超临界干燥

超临界法制备的 SiO2气凝胶性能较为优异，但设备复杂昂贵、干燥工艺耗能高、危险性大。

2、常压干燥

常压干燥制备 SiO2气凝胶无需大量设备，可操作性强、安全环保，为SiO2气凝胶的大规模工业化生产提供了可能；但目前报道的常压制备工艺繁琐，以水玻璃作为前驱体为例，依次顺序涉及离子置换、溶胶-凝胶过程、表面疏水化修饰、多梯度溶剂置换、干燥等过程，其生产制备周期耗时长，并且生产中耗费大量溶剂，且多种溶剂混合，回收分离困难，增加了产品的成本，从而限制了气凝胶的工业化大规模制备和广泛应用。