埃尔派知识课堂：二氧化硅气凝胶在涂料中的应用有哪些

气凝胶被认为是最轻的固体，具有绝佳的保温效果。二氧化硅气凝胶是制备最简单也是应用最广泛的一类，其以空气为主要成分，无定形态的二氧化硅为基本骨架，具有低密度、低热导率、低折射率、低声速性、高孔隙率、高光透过性以及高比表面积等性质，在力学、热学、电学、光学、声学等方面均可表现出独特的性能，在众多领域有着广阔的应用前景。

各类二氧化硅气凝胶涂料的制备过程大致相同，但加入的颜填料、助剂等配方不同会导致制成的二氧化硅气凝胶涂料在主要功能上产生差异，目前比较常见的发展方向有隔热、防火、吸附、光催化、隔音等。

隔热涂料

二氧化硅气凝胶的纳米孔和三维网状结构破坏了基质的热量传导路径，限制了空气分子的自由流动，抑制了空气的对流传导，无限多的孔壁具有“无穷隔热板效应”，形成了热辐射的反射面和折射面，最大限度地抑制了辐射导热。因此，将二氧化硅气凝胶用于隔热涂料中可使涂膜的隔热效果得到很大提升，有效降低热量传输和能耗，改善环境。

防火涂料

二氧化硅气凝胶属于难燃性物质，具有极低的导热系数，涂敷在可燃性基材表面可有效阻止热量传递，降低火焰温度，提高被涂基材的耐火极限，降低基材可燃性，延滞甚至阻止火灾蔓延，可被用来保护建筑物、器材设备以及人员等的安全。

吸附涂料

二氧化硅气凝胶具有纳米多孔网络结构，内表面积巨大，且表面原子数众多，缺少相邻的原子与之结合，因而其表面原子具有很高的化学活性，对有机溶剂和有机物质有着超强的吸附能力。二氧化硅气凝胶吸附涂层可循环利用，具备优越的发展潜力，被广泛用于空气净化、污水处理、医药过滤、海水淡化、水蒸气吸附等领域。

耐高温涂料

二氧化硅气凝胶可在900℃以下保持良好的多孔网络结构特性，但在900℃以上会出现烧结现象，孔结构遭到破坏。因此，为保证二氧化硅气凝胶在超高温度下能够维持原有的纳米孔网络结构，保持低热导率和高孔隙率，一般会通过掺杂其他耐高温材料来制备耐高温复合材料。二氧化硅气凝胶耐高温涂料厚度薄、可绝热，常用于高温炉、发动机部位、高温蒸汽管道、石油裂解设备和冶金行业的金属高温防护等领域。

光催化涂料

二氧化硅气凝胶光催化涂料在一定波长光的照射下会发生催化反应，具有杀菌消毒、净化空气等作用。二氧化硅气凝胶特殊的性质使建立高效催化降解体系、实现气凝胶的高层次利用成为可能，也为研究二氧化硅气凝胶材料对污染物的光催化机理和新的应用领域提供了理论依据。

隔音吸声涂料

二氧化硅气凝胶具有大量微小的连通孔隙，声波可沿着孔隙深入内部，与二氧化硅气凝胶发生摩擦作用而将声能转化为热能，从而达到隔音效果。但目前较少单独使用二氧化硅气凝胶作吸音材料，一般是与其他材料复合制成吸声材料，或将二氧化硅气凝胶涂层涂覆在其他吸音材料表面上制成吸声效果更强的隔音材料。

二氧化硅气凝胶作为涂料的重要组成部分可使涂料具备隔热、防火、吸附、耐高温、光催化和隔音吸声等特殊功能，它的品质在很大程度上会影响到涂料的性能。

来源：粉体圈