氧化物气凝胶隔热材料在高温区（＞1000℃）容易发生晶型转变及颗粒的烧结，其耐温性相对较差，但是其在中高温区（＜1000℃）具备较低的热导率。
氧化物气凝胶隔热材料主要有SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、CuO等。
ZrO2气凝胶隔热材料的孔径小于空气分子的平均自由程，在气凝胶中没有空气对流，孔隙率，固体所占的体积比很低，使气凝胶的热导率很低。与SiO2气凝胶材料相比，ZrO2气凝胶的高温热导率更低，更适宜于高温段的隔热应用，在作为高温隔热保温材料方面具有的应用潜力。目前关于ZrO2气凝胶应用于隔热领域的报道还比较少，研究者主要致力于ZrO2气凝胶制备工艺的研究。
氧化铝气凝胶隔热材料具有纳米多孔结构、使其具有更轻质量、更小体积达到等效的隔热效果，同时具有高孔隙率、高比表面积和开放的织态结构，在催化剂和催化载体方面具有潜在的应用价值。氧化铝气凝胶还可用作高压绝缘材料，高速或超速集成电路的衬底材料，真空电极的隔离介质以及超级电容器。
耐高温气凝胶隔热材料在工业及民用领域有着广泛和潜力的应用价值。，在电力、石化、化工、冶金、建材行业以及其他工业领域，热工设备普遍存在。工业节能中，纳米孔超级绝热材料也起着非常重要的作用，其中有些特殊的部位和环境，由于受重量、体积或空间的限制，急需的超级绝热材料。
气凝胶，作为世界轻的固体，已入选吉尼斯世界纪录。这种新材料密度仅为3.55千克每立方米，仅为空气密度的2.75倍；干燥的松木密度（500千克每立方米）是它的140倍。这种物质看上去像凝固的烟，但它的成分与玻璃相似。目前，轻的气凝胶是一种“全碳气凝胶”，密度仅有0.16mg/cm3（去除空气密度），仅为空气密度的1/6。把这种材料放在花朵上，柔软的花蕊几乎没有变形。气凝胶隔热材料相比于普通多孔材料有一个重要的特点：其骨架在纳米尺度。因此，当可见光穿过时散射较小，看上去像“冻住的烟”。
气凝胶隔热材料可用于超声速的热防护，装甲车、船舶等的大功率发动机隔热，工业用高温炉的隔热以及热电池、绿色智能建筑的保温等；作为防火分隔材料，可用于大型船舶、高层建筑物中防火门、防火舱壁的制造；可用于特种服装（防寒服、消防服、防弹背心）制造、隔音材料、催化剂载体等。
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