之前两篇文章中，小编已经分别为大家介绍了气凝胶，以及气凝胶和陶瓷纤维的区别，感兴趣的朋友可以点击回看。此前我们提到的均为块状气凝胶，本期小编就来给大家讲讲湿法纺丝制备气凝胶纤维的相关知识

1.什么是气凝胶纤维

气凝胶纤维是气凝胶材料的一维纤维形态创新产物，既完整继承了气凝胶高孔隙率、高比表面积、超低密度的核心特性，又兼具纤维材料特有的柔韧性与可编织性，可进一步加工为织物或纤维聚集体。相较于传统块状气凝胶，该材料不仅有效规避了脆性大、易破碎的应用痛点，还能实现连续规模化生产，为气凝胶的产业化应用拓宽了路径。

2.湿法纺丝制备气凝胶纤维

湿法纺丝是目前制备气凝胶纤维的核心工艺之一，整体流程清晰、参数可控，适合规模化推广，核心制备步骤如下：

第一步，制备均匀稳定的纺丝液。将气凝胶前驱体按比例溶解于适配溶剂中，通过搅拌、超声等工艺调控溶液粘度，确保其具备良好的流动性与稳定性，为后续纺丝成型奠定基础。

第二步，成型凝固。将配置好的纺丝液通过喷丝头精准挤入凝固浴，利用溶剂与凝固剂之间的双扩散效应，促使聚合物发生相分离，最终形成具有初步结构的水凝胶纤维。

第三步，后处理优化。通过牵伸工艺调控纤维的孔径结构与比表面积；再经溶剂置换处理，用低表面张力溶剂替换纤维内部原液，避免后续干燥过程中出现孔道坍塌

最后采用常压干燥、冷冻干燥或超临界干燥工艺获得成品，其中超临界干燥工艺能保留纤维的多孔结构，对纤维性能破坏最小。

3.块状气凝胶与纤维气凝胶的区别

气凝胶纤维与传统块状气凝胶的核心差异，正是其突破气凝胶应用瓶颈的关键所在，具体对比如下：

4.气凝胶纤维的应用

基于优异的综合性能，气凝胶纤维的应用场景丰富多元，在多个领域展现出巨大应用潜力【基于李龙鑫等研究整理：李龙鑫. 湿法纺气凝胶纤维的制备、性能研究与应用进展[J]. 相关期刊，

原文链接：

https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=YtMUyApXHwbkAAOaCRm_GUczeg9Qh8szJbh92nxfv8UFKRy7kuljev6EPCsmRQ08FZOa9Fo4LenwMDxlVXAQ5K7n2AYucU4EVTQYwDsFtqpZ77aXhYU_TTjQFI_yozQ2FvEUa8xO-G1HUvMQ9SpmDliwo8IDb_GTW7DGbdv4hWP8z0-gDNBVXcJ5orv6iFtAYWcLhoJf7sg&uniplatform=NZKPT&captchaId=0768643f-ca3d-4ba6-916a-fdab7b7c63c4】

（1）保温隔热领域

通过湿法纺丝工艺可制备具有多孔芯鞘结构的气凝胶纤维，该类纤维力学强度与韧性优异，能在极端高低温环境下保持稳定的隔热性能，适用于特种防护服、航空航天热防护等场景，综合性能显著优于传统保温材料。

（2）智能可穿戴领域

以湿法纺丝工艺制备的复合气凝胶纤维（如纤维素-碳纳米管复合体系），兼具高孔隙率与优异的导电性能，在人体运动监测、环境感知等场景中，能对外部环境变化作出快速响应，为智能可穿戴设备的轻量化、柔性化发展提供支撑。

（3）生物医用领域

湿法纺丝制备的纤维素基气凝胶纤维，凭借其独特的高孔隙结构，不仅能提升药物加载效率，还具备良好的生物亲和性与生物降解性，可作为高效药物载体应用于靶向给药等生物医用场景，具有广阔的临床应用前景。

（4）相变储能领域

湿法纺丝制得的微孔结构气凝胶纤维，具有优异的相变材料负载能力与防泄漏性能，可有效解决相变材料在使用过程中易团聚、泄漏等问题，在建筑保温、电子设备控温等储能场景中具有重要应用价值。

5.湿法纺丝制备气凝胶纤维的文章

目前，湿法纺丝制备气凝胶纤维的相关研究已取得诸多突破，多个科研团队通过工艺创新与结构优化，有效解决了气凝胶纤维性能制衡与规模化生产等核心问题，以下为大家梳理相关研究的核心进展：

（1）研究背景

气凝胶纤维在个人热管理等领域的应用潜力已得到行业广泛认可，但长期以来，其发展受限于力学强度与隔热性能难以兼顾的技术瓶颈，同时传统制备工艺也难以实现连续规模化生产，制约了其产业化落地。针对这一行业痛点，国内外多个科研团队开展了专项研究，其中江南大学刘天西教授与樊玮教授团队的研究成果具有显著创新性。

该团队在《Matter》期刊发表相关研究论文（第一作者：薛甜甜），提出湿法-冷冻纺丝（Wet-Freeze Spinning）新策略，成功实现了具有致密皮层-多孔芯层结构的聚合物气凝胶纤维的连续化、规模化制备，为解决气凝胶纤维的性能与生产难题提供了新路径【数据来源：薛甜甜, et al. Matter, 2025, DOI: 10.1016/j.matt.2025.102155】

（2）核心制备工艺（基于相关研究整理）

上述研究团队通过多工艺协同优化，构建了高效的气凝胶纤维制备体系：首先通过湿法纺丝将聚酰胺酸纺丝液经酸诱导致密化处理，形成具有皮芯结构的凝胶纤维；随后通过拉伸工艺实现分子链取向，进一步提升纤维力学性能；再结合定向冷冻、冻干及热亚胺化等后续工艺，最终制得皮芯结构聚酰亚胺（SCPI）气凝胶纤维。

该制备体系不仅可精准调控纤维皮层厚度与内部孔隙结构，还具有良好的通用性，适用于壳聚糖、聚乙烯醇等多种聚合物体系，为多元气凝胶纤维的制备提供了技术支撑。

（3）文章主要创新点（基于相关研究整理）

结构创新：创新性构建致密皮层-多孔芯层复合结构，皮层主要承担载荷，显著提升纤维力学性能；芯层保留高多孔特性，保障优异的隔热效果，成功突破气凝胶纤维力学强度与隔热性能的制衡瓶颈。

性能突破：所制备的SCPI气凝胶纤维综合性能优异，比拉伸强度可达775.8 MPa·cm³/g，热导率低至30.4 mW/(m·K)，同时具备-196℃至300℃的宽温域稳定性，性能表现远超同类气凝胶纤维材料【数据来源：薛甜甜, et al. Matter, 2025, DOI: 10.1016/j.matt.2025.102155】

工艺创新：实现了气凝胶纤维的连续规模化制备，解决了传统工艺效率低、批次稳定性差的问题，为高性能气凝胶纤维的产业化应用提供了通用技术路径，进一步拓展了其在热防护纺织、智能可穿戴设备等领域的应用场景

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