气凝胶是一种具有纳米多孔结构(1~100nm)的固体物质形态,目前已有的类型有二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氧化锆气凝胶、碳气凝胶等。在绝热领域,我们采用的气凝胶原材料为二氧化硅气凝胶;这种材料,是目前已知的密度最小(1~500kg/m3)、质量最轻的固体材料,因此,又被称作“固体烟”或“蓝烟”;二氧化硅气凝胶同时具有低介电常数(1.1~2.5)、低导热系数(0.013~0.018W/(m.K)、高孔隙率(80~99.8%)、高比表面积(200~1000m²/g)等特点。在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质;就绝热保温性能而言二氧化硅气凝胶具有优越的保温效果,其孔径尺寸低于常压下空气分子平均自由程,在气凝胶孔隙中空气分子近似静止,从而避免了空气的对流传热;其次,气凝胶极低的体积密度及纳米网格结构的弯曲路径也阻止了气态和固态热传导;再者,趋于“无穷多”的孔隙壁可以使热辐射降至很低。这三方面共同作用,几乎阻断了热传递的所有途径,使气凝胶达到很多其他材料无法比拟的绝热保温效果,甚至远低于常温下静止空气0.025W/m.K的导热系数,低至0.013W/m.K以下。