氣凝膠由于自身強度低、脆性大、成型困難等缺點，通常需要進行力學(xué)增強改性才能獲得實際的應(yīng)用價值。氣凝膠的力學(xué)增強改性可分為無機增強、聚合物增強和有機無機雜化增強。
無機增強
用正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷、莫來石纖維為原料，采用溶膠凝膠，超臨界干燥和1200℃高溫裂解工藝制備氣凝膠隔熱復(fù)合材料，得到的氣凝膠復(fù)合材料加工成型性較好。以硅酸鋁纖維和玻璃纖維為骨架材料，通過常壓干燥制備了纖維復(fù)合Si02氣凝膠材料。兩種纖維復(fù)合Si02氣凝膠材料耐高溫，具有較高的防火性能和隔熱性能，燃燒性能均達到A級。
聚合物增強
聚合物增強是將高聚物引入到氣凝膠材料骨架或孔洞內(nèi)，與Si02 顆粒形成有機交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)起到增強的作用，該方法能夠顯著提高氣凝膠的整體性和力學(xué)性能，是一種理想的增強方法。氣凝膠的性能主要由其內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)決定，選擇合適的聚合物種類和含量，可有效調(diào)控交聯(lián)Si02氣凝膠力學(xué)和成型性。將親水性的PVA與超疏水Si02氣凝膠結(jié)合制備出了隔熱氣凝膠復(fù)合材料，該材料利用界面特殊的相互作用很好的保持了氣凝膠的微孔結(jié)構(gòu)。將海藻酸引入到Si02顆粒表面，有效抑制了Si02氣凝膠在干燥時因表面張力作用出現(xiàn)的坍塌現(xiàn)象，制備得到的復(fù)合氣凝膠材料具有較高的表面積和孔隙率。具有可燃性的有機聚合物與Si02增強了氣凝膠的骨架，大大提高了材料的韌性和成型性，但同時也降低了復(fù)合氣凝膠的阻燃性能。
有機無機雜化增強
將有機材料與無機氣凝膠形成支撐骨架，利用機械強度高的有機材料充當(dāng)脆性氣凝膠結(jié)構(gòu)的載體，可以增強氣凝膠的機械性能。通過形成包含硅膠骨架和纖維素納米纖維網(wǎng)絡(luò)的納米級互穿網(wǎng)絡(luò)來增強硅膠氣凝膠，將木醋桿菌在固體瓊脂上生長形成的細菌纖維素，通過凝膠和超臨界干燥后形成了低密度、高比表面積、高孔隙率和低導(dǎo)熱系數(shù)，并具有出色彎曲和拉伸性能的增強Si02氣凝膠。在聚酰亞胺增強的Si02氣凝膠結(jié)構(gòu)中加入粘土材料，結(jié)果表明，粘土表面的羥基通過與凝膠網(wǎng)絡(luò)的共價鍵和氫鍵相互作用能顯著增強材料的模量，并略微減小了材料的比表面積。
