氣凝膠在隔熱、防水、防火、耐壓、透氣、隔音、吸附、使用壽命等多個維度都有著優(yōu)異的性能。在單純追求性能的前提下，氣凝膠是對同類材料的“降維打擊”，這使得氣凝膠在許多領域有著廣泛的應用或潛在的應用前景。

1.航空航天領域

輕質高效隔熱材料是航空發(fā)展航天飛行器的關鍵熱防護系統(tǒng)組件技術之一，受飛行控制環(huán)境因素影響，航空航天工程材料我們需要學生具備低密度、高硬度、耐高低溫、低導熱的特性，而氣凝膠被認為是一種理想的輕質高效隔熱材料。

此外，氣凝膠廣泛應用于航天器回路的熱絕緣保護，俄羅斯和平號空間站也使用氣凝膠進行熱絕緣保護，我國第一顆火星探測器“天文一號”的著陸引擎，以及我國“朱戎”號、美國“漫游者”號和“探路者”號火星探測器的關鍵電氣部件和線路也用于保護使用氣凝膠以抵御零下100攝氏度的超低溫。

2.國防軍工領域

氣凝膠作為最高效的隔熱材料，一直廣泛應用于軍工領域。英國“美洲豹”戰(zhàn)斗機的駕駛艙機艙和印度海軍“ＩＮＳＡｒｉ?ｈａｎｔ”戰(zhàn)略導彈核潛艇的腔體都采用了氣凝膠進行保溫隔熱，以減少傳統(tǒng)保溫隔熱材料排放的ＮＯｘ；美國核潛艇和蒸汽動力導彈驅逐艦的核反應堆隔熱系統(tǒng)也有應用ＮＡＳＡＡｍｅｓ研究中心研制的硅酸鋁纖維增強的ＳｉＯ?氣凝膠隔熱瓦。

氣凝膠還可以作為飛機、艦船／艇、坦克、導彈等的外層材料，起到防輻射、吸收紅外線和漫反射波實現隱形功能，屏蔽自身電子信號實現反偵察的功能。在水下探測中氣凝膠的低聲速和高孔隙超輕質特性使之成為比較理想的超聲探測器的聲阻耦合材料和最佳水聲反聲材料。此外，氣凝膠還可用于軍用保溫帳篷、軍用熱電池等產品。

3.能源化工領域

巖棉、硅酸鋁等傳統(tǒng)無機保溫材料容易吸水導致保溫失效，聚氨酯等有機絕熱材料阻燃性差，而氣凝膠不僅導熱系數低，而且使用壽命長、不易吸水、阻燃和環(huán)保。雖然氣凝膠材料較傳統(tǒng)保溫材料的初期投資明顯更高，但其綜合性能優(yōu)異，持久可觀的節(jié)能收益和顯著的綠色環(huán)保優(yōu)勢使其成為一種綜合性價比較高的節(jié)能產品，廣泛應用于能源基礎設施的外保溫中。

４.鋰離子電池領域

鋰電池產業(yè)近些年發(fā)展迅速，然而鋰電池的燃燒甚至爆炸安全事故頻發(fā)，研究發(fā)現，熱失控是動力電池安全事故的主要原因。碰撞、針刺、過充、過放等都會引起鋰電池熱失控。阻止熱失控電芯向電池其他系統(tǒng)傳熱是主要解決思路。氣凝膠氈具有防火、隔熱、阻燃的特性，而且質感柔軟、易于加工，是非常理想的預防材料。

目前新開發(fā)的氣凝膠玻纖氈能夠將電池包高溫耐受能力提高至８００℃以上，可以耐受住電池包短路造成的高溫能量瞬間沖擊，更好地解決動力電池安全問題。另外，氣凝膠還兼具隔熱的效果，能夠滿足電動汽車對長續(xù)航、高性能和長壽命的要求。

５.建筑建造領域

氣凝膠氈材和板材兼具隔熱、防水、阻燃、隔聲、環(huán)保、輕質、透氣、易降解等優(yōu)異性能，是建筑保溫材料的最佳選擇之一。ＳｉＯ?氣凝膠良好的透光、絕熱、防火和降噪能力，使其在建筑玻璃的應用也有明顯優(yōu)勢，可對傳統(tǒng)的Ｌｏｗ?Ｅ鍍膜玻璃和高層建筑幕墻玻璃形成一定替代，幫助建筑更好地實現節(jié)能、舒適、環(huán)境三方面的平衡。

６.吸音隔聲領域

ＳｉＯ?氣凝膠的聲阻抗可變范圍為１０３～１０７ｋｇ／（ｍ2·ｓ），是超聲探測器的理想聲阻耦合材料。此外，ＳｉＯ?氣凝膠作為納米多孔材料，當聲音在ＳｉＯ?氣凝膠中傳播時，聲波在進入ＳｉＯ?氣凝膠的納米微孔中后多次折返、碰撞和反射，還會和納米孔洞中的孔壁、空氣等產生摩擦，都會造成極大的音損，有效延遲聲音的傳播。因此，ＳｉＯ?氣凝膠可以作為很好的隔音和延遲聲音傳播的材料。通過將ＳｉＯ?氣凝膠填充到裝飾板材中，可以實現良好的隔聲效果。

７.服裝領域

ＳｉＯ?氣凝膠由于其出色的隔熱性能，廣泛應用于航空服、消防服、防護服及保暖服飾當中。加拿大２１元素公司與美國阿斯彭公司共同研發(fā)了一種氣凝膠纖維，被用來制作睡袋、夾克內襯、鞋墊等其他戶外防寒產品；國產科技服裝品牌素湃已推出藍奇熱氣凝膠防寒服系列，該抗寒服中３ｍｍ厚度氣凝膠材料即可達到４０ｍｍ鵝絨的保暖度效果，可抵抗－１９６℃極寒，且洗滌１００次后導熱系數幾乎不變。研究發(fā)現添加氣凝膠的消防服平均點火時間從３.３ｓ延長到５.５ｓ，可減緩火焰的蔓延，且質量有所減輕。

8.環(huán)境保護領域

氣凝膠的比表面積達到400~1000m2/g,孔隙率高達90.0%~99.8%,加之其可調控的開放孔隙結構、易化學修飾的表面，以及種類和形態(tài)多樣化，在氣體吸附凈化、水體凈化、核廢棄物處理等環(huán)境保護領域展現出廣闊的應用前景，被稱為“超級海綿”，是一種新型的高效環(huán)保材料。

氨基改性SiO?氣凝膠對染料廢水中的染料去除率達90%~100%;疏水SiO?氣凝膠可以有效抑制水分子的競爭吸附，對100g水蒸氣的吸附量達到0.12g,且對于CCl4、苯、甲苯等揮發(fā)性有機物(VOCs)的吸附量也均遠超活性炭和活性炭纖維等傳統(tǒng)吸附劑，被廣泛用于水體凈化領域。

9.催化領域

氣凝膠具有小粒徑、高比表面積和低密度等特點，使得氣凝膠催化劑的活性和選擇性均遠高于常規(guī)催化劑。同時，氣凝膠還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，可以有效減少副反應的發(fā)生。氣凝膠在催化領域的應用涉及有機化合物的部分氧化、加氫反應、CO和CO?與氫的反應。氣凝膠催化劑的粒子是單分散且容易流化，具有實際應用前景。

10.醫(yī)學領域

SiO?氣凝膠因其密度低、孔隙率高、比表面積大、無生理毒性、可生物降解性、生物相容性和熱穩(wěn)定性優(yōu)異等特性，可用于藥物載體等藥物控制釋放體系、診斷劑、人造組織、人造器官及器官組件等醫(yī)學領域。

11.其他領域

SiO?氣凝膠的獨特性質使得其在其他領域也有應用。

在慣性約束核聚變(ICF)候選靶材料方面，SiO?氣凝膠因其密度低、孔隙率高及孔徑小等優(yōu)點，可作為ICF點火試驗中一種新型的多孔靶材料；

在空間高速粒子采集方面，SiO?氣凝膠因其高孔隙率和比表面積，近年來被廣泛應用于彗星塵等各種類型的粒子的捕獲裝置中；

在冶金方面，SiO?氣凝膠是一種很好的一維冷卻和固化的合金材料，被用于金屬合金固化的鑄模；

在紅外隱身材料方面，SiO?氣凝膠兼具吸收中遠紅外，在中遠紅外窗口具有寬頻吸收的特性。

此外，納米SiO?氣凝膠薄膜因其孔徑小、比表面積高和膜厚度薄等特性，還被應用到溫濕度傳感器中。

ITO薄膜玻璃作為表面加熱器，可制成具有多種功能的特種加工玻璃，如飛機、火車、汽車的擋風玻璃，宇宙飛船的眩光窗，坦克激光測距儀，機載光學偵察儀器，潛望鏡觀察窗等。它不僅能起到隔熱降溫的作用，而且通電后還能除霜，因此也被廣泛應用于交通運輸、航空航天和國防工業(yè)。

此外，ITO薄膜玻璃還可用于制作多種工業(yè)、科研、國防用多功能建筑玻璃，如液晶調光玻璃、電加熱玻璃和電致變色玻璃、防盜玻璃、電磁屏蔽玻璃、大面積太陽能玻璃等。建筑師已經使用透明導電膜玻璃制作了大面積的太陽能電池屋頂。建筑的所有能源消耗都來自屋頂的太陽能電池供應，太陽能玻璃(ITO膜)起著重要的作用。無論是ITO-nip型、ITO-piN型、肖特基型還是異質結構型，都鍍有ITO膜作為抗反射層和透明電極。這種太陽能玻璃屋頂建筑被譽為清潔的生態(tài)環(huán)境建筑。

此外，由于伊藤導電薄膜對微波的衰減，其衰減率不低于85% ，因此，伊藤導電薄膜制成的電磁屏蔽玻璃已被用作特殊建筑的窗玻璃或幕墻玻璃，可廣泛應用于計算機房、演播室、工業(yè)控制系統(tǒng)、軍事建筑、外交部門的門窗等具有安全或抗干擾要求的場合。ITO 薄膜電磁屏蔽玻璃的屏蔽能力為30-50分貝，頻率為1 ghz (即只有1/1000發(fā)射率) ，對于電腦室、雷達屏蔽保護區(qū)和國防、軍事和其他建筑物抗電磁干擾的透明門窗，本發(fā)明可完全防止電子設備因外部電磁波入侵而產生錯誤和泄漏機密資料。高檔防護玻璃制品，以外界電磁微波衰減至80DM，國防、軍工首選玻璃制品。