Silica aerogel functional unit strategy empowering advanced thermal management materials
Abstract
热管理技术在可穿戴防护、储能器件、建筑节能及电子设备散热等领域具有重要意义。传统块状氧化硅气凝胶具有低密度、高孔隙率和超低热导率等优势，但其本征脆性大、加工成型困难、稳定性不足，限制了其在复杂场景中的工程化应用。以氧化硅气凝胶微粉作为功能基元，通过与高分子、纤维网络、相变材料或无机骨架复合，可构筑柔性、可塑形、可加工的气凝胶基热管理材料，从而在保持轻质隔热特性的同时提升力学韧性和结构适配性。本文首先概述气凝胶功能基元的科学含义、人工序构方法，以及该策略制备的复合结构的独特优势，并从热传导抑制、气体对流限制和热辐射调控三个方面阐明其热管理机制。随后，重点总结其在可穿戴热管理、高温热防护、建筑节能保温及多场景被动热管理中的最新应用进展。研究结果表明，气凝胶功能基元策略不仅能够延续气凝胶低导热、低密度和高比表面积的优势，还可通过界面设计、结构组装和功能复合实现多维度性能优化。最后，本文围绕力学增强、规模化制备、长期稳定性和多功能集成等关键问题进行讨论，并展望其向低成本、智能响应热管理方向发展的潜力。
Fields of Study & Subjects
Aerogels and thermal insulation
Chemical and Environmental Engineering Research
Adsorption and Cooling Systems
Publication details
- Journal / source
- Chinese Science Bulletin (Chinese Version)
- Publisher
- Science China Press., Co. Ltd.
- Volume
- 71
- Issue
- 27
- Pages
- 6455–6470
- Publication date
- 12 June 2026
- Language
- EN