二氧化硅气凝胶是世界上最轻的固体材料，同时也是一种特殊的多孔材料，

其从宏观上看是一种呈淡蓝色的透明固体，从微观上看是由独特的三维网格骨架

结构构成的，而构成骨架结构的是松散堆积的键合二氧化硅微粒。二氧化硅气凝胶拥有的良好的性能包括高比表面积(400~1500m²·g^-1)、高孔隙率(80%~99.8%)、高可见光透过率(>90%)、低折射率(<1.01)、低介电常数(1.0~2.0)、低声速(100 m·s^-1)和低热导率(<0.02 W·m^-1·K^-1)。

二氧化硅气凝胶硅源主要有有机硅源和无机硅源两个来源。

有机硅源主要有正硅酸乙酯（TEOS）、正硅酸甲酯(TMOS) 、多聚硅氧烷(E40)、甲基三乙氧基硅烷等，是目前常用的原料，它们的优点是以此为原料的溶胶-凝胶过程稳定，材料结构可控，重复性好。但价格较高，导致产品成本高，严重影响大规模推广应用；产生大量的中低浓度醇类副产物，处理困难；都为易燃物，使用存在安全隐患。

无机硅源主要有水玻璃、稻壳灰、硅溶胶，水玻璃价格低但杂质含量高，致使凝胶颗粒较大、网络结构不完整，且凝胶时产生大量的无机盐，需用大量的水反复进行替代，效率低；稻壳灰必须先进行稻壳的彻底焚烧，资源有限，成本高，得到的有限无定形二氧化硅用碱溶解、再加酸凝胶，制备步骤长，同样无法解决水玻璃作为硅源的类似缺陷。硅溶胶的基本成份是无定型的二氧化硅，多以胶团形态均匀分散在水中，是硅酸的多分子聚合物的胶体溶液，它的优点是价格便宜，用单质硅生产的碱性硅溶胶纯度高，凝胶时只使用少量的酸，生成的盐对凝胶结构影响小，但商品硅溶胶往往需要添加稳定剂， 影响凝胶和老化时间， 不利于规模化生产，目前文献报道凝胶颗粒大，骨架不够牢固，制得的气凝胶产物强度低，孔径偏大，性能指标跟有机硅源比还有差距，但成本相对较低，生产绿色环保。

目前，该材料主要应用于油田蒸汽管道保温，石油炼化高温管道保温，医药、化工管道保温，汽轮机保温隔热，海底石油管道保温，宇航服制造，导弹电池隔热，舰船和潜艇的隔热降噪、高速列车的机车和车厢保温隔热，液化天然气运输和储存保温，太阳能光热发电，建筑物保温隔音，医用低温箱体保温等领域，新的应用领域还在不断开发中。该材料的应用为相关产业的提档升级、节能降耗做出了重要贡献。

在上述二氧化硅气凝胶的应用中，二氧化硅气凝胶作为一种新型轻质纳米多孔保温隔热材料对于实现资源和能源的高效利用、节能降耗减排以及人类环境 和社会的可持续发展具有非常重要的意义。未来，二氧化硅气凝胶将向着低成本、规模化、轻量化、复合化和柔性化等方向发展。