氣凝膠是一種具有連續網絡結構的三維納米材料，因其具有高比表面積和孔隙率，所以在熱學、電學、磁學、光學、聲學、化學等方面的性能都顯著優于普通固態材料。也因其在隔熱保溫、吸附、載藥、催化等方面性能尤為突出，所以被廣泛應用于航空航天、建筑、石油、液化氣體、軍事工業、化工、熱能工程、熱工設備、交通運輸、家用電器、艦船等領域。
隔熱又環保

目前，節能、低碳是我國可持續發展日益重視的問題。保溫節能材料愈來愈受到人們的高度關注，有關它的研究與應用將推動我國節能、低碳技術以及綠色經濟的發展。統計表明，建筑中每使用一噸保溫材料制品，一年可節約一噸石油。工業設備與管道的保溫，采用良好的絕熱措施與材料，可顯著降低生產能耗和成本，改善環境，同時有較好的經濟效益。如：工業設備和管道工程中，良好的保溫條件，可使熱量損失降低95％左右，通常用于保溫材料的投資一年左右可以通過節約的能量收回。
國內大量使用聚氨酯等有機合成類輕質隔熱泡沫，用于管道、冰箱、冷庫、建筑構件的保溫。值得注意的是，有機合成類的輕質隔熱泡沫材料由于自然降解非常困難，聚苯乙烯泡沫根本不能自然降解，造成極大的環境污染。另一方面，聚氨、聚苯等泡沫材料使用溫度受限，且燃燒時會產生有毒氣體，使用范圍受到極大限制。
目前，氣凝膠高效隔熱材料是世界上最好的隔熱（導熱系數最低）固體材料之一，常溫常壓下導熱系數據報道可低達0.015W/(m·K)，該產品不僅能夠減少熱能損失，最重要的對地球環境最友好。二氧化硅氣凝膠材料，整個生產過程中，原材料反應完全無廢物廢水廢氣的排放、資源利用效率高、能量消耗低，材料環保無毒。
主要應用領域

保溫管道：在石油、化工和冶金行業中，管道、爐窯及其它熱工設備普遍存在保溫的需求。使用氣凝膠產品的投入要高于其他傳統的隔熱材料，但是從產品整體成本或持續效果看其應用成本是最低的。例如，在蒸汽直埋管領域，氣凝膠的應用極大的降低了隔熱層的厚度，基于同樣的內管和蒸汽輸送需求時，進而極大的降低了外管的口徑，這不僅增強了管道在通過城市及橋梁時的通過性，也給安裝建設、運輸等等帶來成本的節省。
已經有公司在多個工程項目上經過應用實踐和核算，發現完全采用氣凝膠作為隔熱材料，或采用氣凝膠——硅酸鋁復合結構作為隔熱材料的蒸汽管道工程項目的綜合造價比采用傳統的巖棉、硅酸鋁棉或玻璃棉等作為隔熱材料時要更低。
交通工具：可以用作液態天然氣罐和儲油罐等以及汽車、飛機等發動機和排氣管的隔熱材料。
冷凍領域：用熱導率極低的二氧化硅氣凝膠或氣凝膠基材的真空絕熱板可用作為冰箱的隔熱材料，可以減少氟里昂氣體的產生。冷藏集裝箱作為一種冷凍、冷藏運輸設備，必須有良好的隔熱結構，才能保證設備的正常工作，用二氧化硅氣凝膠代替硬質聚氨酯泡沫塑料具有導熱系數小，強度高，穩定性好，抗腐蝕等優點，可用作冷藏集裝箱的隔熱材料。
民用建筑：常用建筑保溫材料多為聚苯乙烯、聚氨酯等高分子發泡材料，除了容易引起火災外，材料尺寸較厚，給施工以及后期穩定性帶來許多問題。將二氧化硅氣凝膠隔熱復合材料應用高層建筑，不但可以延長防火時間，而且高溫下也不會釋放出對人體有害的物質，其輕質特點又大大減輕建筑物自重、從而降低了建筑的建造綜合成本。
航空航天及軍工：氣凝膠超級絕熱材料質量、隔熱效果優異，在航空、航天應用領域具有很好的應用前景。美國NASA控股的ASPEN公司生產的硅酸鋁耐火纖維/二氧化硅氣凝膠復合絕熱材料已被廣泛應用于航空、航天飛機、航母、直升機、導彈、魚雷、坦克上。
其他領域：氣凝膠也被逐步被應用于服裝、帳篷、消防裝備、救生倉、被動房、快速安裝房等領域。

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