隔熱材料，又稱熱絕緣材料，在許多領域，包括航空航天工業(yè)都有廣泛應用，同時具有重要的節(jié)能價值。新型納米隔熱材料具有低于同溫度下的靜止空氣的熱導率，被稱作超級隔熱材料。

    熱量在隔熱材料中的傳遞途徑，主要有固相導熱、氣相導熱和輻射傳熱三種，具有低熱導率的納米超級隔熱材料應具備以下特征：構成固相骨架材料的密度和熱導率應盡量低；材料的孔徑結構應滿足孔徑小，且分布集中的要求；構成骨架的納米顆粒之間的接觸狀態(tài)應最大限度降低氣固耦合傳熱。

    目前，文獻報道較多的有SiO2納米超級隔熱材料。制備SiO2納米超級隔熱材料對孔結構的控制目標是使該材料具有均勻的孔徑；孔體積應盡量大；同時，大孔所占體積相對少。據(jù)報道，可采用酸堿兩步催化法制備SiO2納米超級隔熱材料。SiO2納米超級隔熱材料的孔結構與所用催化劑和溶劑中的水用量有關；SiO2骨架顆粒的大小及分布與催化劑的濃度相關。所獲得的SiO2納米超級隔熱材料由納米顆粒相互連接形成鏈狀骨架，納米顆粒的直徑在10～20nm之間，具有比較均勻的粒徑分布。采用酸堿兩步催化工藝，可以精確控制催化劑及水的比例，能夠調控SiO2納米超級隔熱材料納米顆粒的生長及粒徑分布，使SiO2納米超級隔熱材料的微觀結構均勻性得到明顯的提高。

    最近，我國航天材料及工藝研究所進一步優(yōu)化了納米超級隔熱材料的組成與結構，在酸堿兩步法制備SiO2納米超級隔熱材料的基礎上，制備了具有均勻孔結構的SiO2-Al2O3納米超級隔熱材料。傳統(tǒng)制備SiO2-Al2O3復合納米超級隔熱材料的方法是分別配置SiO2和Al2O3溶膠，然后將兩者按比例混合，經凝膠、老化、干燥后得到。由于Al2O3前驅體的水解速率遠高于SiO2前驅體，使得所獲得的SiO2-Al2O3微觀結構不均勻。為克服上述方法的缺點，在實驗過程中采用納米氧化鋁粉體為Al2O3的前驅體，采用與SiO2納米超級隔熱材料相似的工藝制備SiO2-Al2O3納米超級隔熱材料。實驗中采用的納米氧化鋁粉體直徑約為10～20nm，與SiO2納米超級隔熱材料骨架的尺寸在同一量級，控制凝膠的條件及納米氧化鋁粉體加入的時間，使氧化鋁納米顆粒均勻地嵌入到SiO2納米骨架中，形成與SiO2納米超級隔熱材料相似的“納米顆粒堆積”多孔結構。

    檢測表明，該所所研發(fā)的SiO2-Al2O3復合納米超級隔熱材料，最高使用溫度可達到1200℃，在室溫和高溫條件下均表現(xiàn)出優(yōu)異的隔熱性能，而且也突破了大尺寸(最大達600mm)復雜形狀部件的制造工藝技術。該材料在25℃常壓條件下的熱導率僅為0.02W/m?K，即使在800℃的高溫條件下，其熱導率也只有0.034W/m·K。在真空條件下，該材料的熱導率表現(xiàn)出明顯的下降趨勢，例如在25℃/104Pa下其熱導率僅為0.012/m?K，比常壓下下降40%以上，在5Pa條件下，甚至降至0.006/m?K，下降幅度達到70%;在800℃/6Pa條件下，其熱導率也僅為0.02W/m?K。