气凝胶复合材料简单易懂来说是气凝胶+复合结构材料通过工艺变成气凝胶复合材料。气凝胶性能最高，但其较低的强度和韧性等限制了材料的广泛应用。为提高气凝胶材料的韧性和强度，各种增强材料（金属/氧化物、纤维、无纺布和薄膜等）与气凝胶材料进行复合后制得了具有独特性能的气凝胶复合材料。

气凝胶及其复合材料应用

1.气凝胶在隔热保温方面的应用

隔热材料（即热绝缘材料）可以对热量传递有很好的阻隔作用，是一类阻碍热传递的功能性材料。该材料被广泛应用于建筑领域。气凝胶可以被用作隔热板应用在建筑物的外墙，起到保温的作用。气凝胶隔热材料的使用既不会增加建筑外墙的厚度，还可以节省建筑材料，降低建筑成本。除此以外，气凝胶还可以对气体运输管道进行隔热和保温，对管道起到保护的作用。

2.气凝胶在声学方面的应用

气凝胶具有很低的密度，可以使得声波在气凝胶中的传播速率大大降低，二氧化硅气凝胶的密度为0.2g/cm3，声波在气凝胶中的传播速率为100m/s。除此以外，气凝胶的质量较轻，而且无污染，是一种非常好的吸声材料，被广泛应用到建筑领域。在城市中的住房和工厂的建设中使用气凝胶材料，气凝胶可以吸附城市噪音以及工厂中生产制造的噪音污染。

3.气凝胶在电学方面的应用

气凝胶的介电常数较低而且具有可调控性，因此，气凝胶可以作为衬底材料用于集成电路中。一般来说，衬底材料所具有的介电常数与电子的运算速率成反比，即介电常数越大，运算速率越慢。气凝胶材料的介电常数较小，可以有效提高电子的运算速率。比如，二氧化硅气凝胶的介电常数很低，仅1.008C2/(N·M2)，以此作为衬底材料，可以使得电子的运算速率达到很快的速度。而且，气凝胶是一种电绝缘材料，避免了电路漏电的可能。除了以上的应用领域以外，气凝胶材料也被广泛应用到了光学方面和化学催化剂载体方面等。

4.气凝胶在水处理方面的应用

气凝胶是一种多孔材料，具有许多优异的特性，如密度较低，大的比表面积和高的孔隙率等。这些特性的存在使得气凝胶可以作为吸收水资源中的化学污染品的材料来使用，优点在于，气凝胶材料不仅不会对水资源造成污染，又能快速的清理污染品，清洁水质，而且价格低廉。

气凝胶材料目前存在问题及发展方向

1.形成机制有待进一步研究。

虽然碳化物、氮化物、量子点、生物质基有机及碳气凝胶等新型气凝胶材料已经得以成功制备，但是此类气凝胶材料合成机制研究尚不够深入，同时气凝胶网络结构生长机制、表面组成及化学结构调控和高温结构稳定性调控等需要进一步研究，后期需要将目光集中在量子化学及分子动力学计算和实验研究相结合上，实现从分子、原子层面对气凝胶材料的形成机制进行深入研究和对气凝胶材料的性能进一步优化调控。

2.功能型气凝胶材料的研究有待继续深入。

气凝胶在电极材料、半导体材料、磁性材料等方面的应用研究还不够完善，有关结构和性能关系的研究尚不深入，需要进一步研究其内在机制，揭示性能和结构之间的关联，同时高性能、多功能型气凝胶材料还有待对气凝胶材料的性能进一步开发。

3.规模化生产问题还未解决。

在工业生产方面，气凝胶因成本较高、施工不易限制了其规模化应用，需要采用成本更加低廉的前驱体，结合成本更低的干燥手段，使生产工艺得到完善，进一步降低气凝胶材料的成本，推动气凝胶的工业化生产。只有这样，气凝胶材料才有望在今后成为推动社会发展变革的超级材料，为人类的生活带来真正意义上的革新。