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。
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。
初，由于气凝胶的原料成本高、设备昂贵、超临界干燥安全系数低等缺点，限制了气凝胶隔热材料的产业化和大规模应用，导致其只能在航空航天、等领域使用。随着对常压干燥制备工艺研究的不断深入，生产气凝胶材料的成本降低，气凝胶产品年产量增多。
如今气凝胶隔热材料开始逐步聚焦电子和新能源领域。当前在北京许多双层电动巴士上，气凝胶材料已经用于电池仓的隔热防火方面。在工业管道保温中，气凝胶产品也已开始应用。
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”。
气凝胶隔热材料在石油化工方面的应用
据报道操作人员在开采海底油田和气田时的一项关键需求，是输送未加工炭氢化合物的能力，它们经常处于高温高压状态下，而且沿海底的输送距离也越来越长。若没有充分的绝热，这些炭氢化合物将发生冷却并生成水合物或蜡化，终堵塞流送管，对操作人员产生的成本，气凝胶的保温性能可以很好的解决这一问题。
气凝胶隔热材料在建筑方面的应用
气凝胶的保温性能让他可以在建筑保温方面具有十分强大的潜力，相对于目前使用的聚苯泡沫气凝胶不仅保温隔热效果更好，而且不可燃烧，可以有效的防止火灾的发生。气凝胶的耐老化性能也十分良好，可以外保温体30年化。目前气凝胶的成本相对较高，等将来工艺更加的优化，成本下降，必将在建筑保温方面大量应用。同时由于气凝胶的透光性，使其可以用来制作透光屋顶。
气凝胶隔热材料的隔热保温性能使得他在电化学、服装、新能源、催化剂等方面也有十分强大的应用潜力。由于气凝胶的孔隙都是纳米级的，比表面积很大这使得他吸附能力较大，可以在用来做催化剂的载体；由于其吸附性，同时密度极低，所以也可以用来储氢；他良好的保温性可以用来制作服装，只需要很薄的一层就可以达到很好的保温效果。
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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