纳米微孔保温隔热材料是一种新型高性能耐高温材料，内部由无数30-60nm的微型气孔组成，其对三种传热机制的有效抑制，使得在整个工作温度范围内，具有比静止空气还低的导热系数，和常规隔热材料相比，绝热性能提高3-4倍以上，可普遍降低隔热层厚度3/4，节能25-30%，是一种理想的高温型隔热材料。

金石纳米微孔隔热材料的优良的隔热性能主要体现在其绝热能力上，即材料的热导系数低。影响热传导性能的因素1.温度 2.晶体结构 3.化学组成 4.气孔等因素，这些因素是对热导率的绝对影响因素。纳米微孔隔热材料的传热主要有以下四个部分构成的:

(1) 气体分子的热传导,Qg ;

(2) 气体的对流传热,Qc ;

(3) 固体材料的热传导,Qs ;

(4) 红外辐射传热,Qr 。

因此总传热量为:

Q = Qg + Qc + Qs + Qr

相应地,总的表观热导率为:

λ=λg +λc +λs +λr

1) 气体分子热传导的控制

根据分子热运动理论,气体热量的传递主要是通过高温侧的较高速度的分子向低温侧的较低速度分子相互碰撞,逐级传递能量。为了有效阻止这一过程发生,可以设想在温度梯度方向上建立一系列固体薄壁屏障,并使屏障间的距离小于气体分子的平均自由程。这样,气体分子将直接与屏障发生弹性碰撞而保留自己的速度与能量,无法参与热传递。通常,气体分子的平均自由程长度一般均在纳米级范围内,例如,0 ℃时空气分子的平均自由程为60 nm ,所以可以称之为纳米孔。纳米微孔隔热材料中的二氧化硅微粒构架成的微孔尺寸一般为30nm，小于这一临界尺寸,由此从本质上切断了气体分子的热传导。

2) 气体对流传热

只要包围气体的微孔足够小,气体就无法进行对流传热,纳米级孔就可有效地控制气体的对流。通常温度愈高,微孔内的温度梯度愈陡,则阻断对流传热所需的临界孔径就愈小,因此对于纳米孔绝热材料,λc = 0。

以上2个方面，从影响材料热导率的本质因素上来说，其实就是气孔对热导率的影响。气孔的孔径越小，热导率越低。

3) 固体材料的热传导方面

为了最大限度地降低固体材料的热传导, 作为气体屏障的固体薄壁应尽量地薄。按直径60 nm 的薄壁球形作为理论计算模型, 如果将固体体积百分比控制在5% , 那么, 球形薄壁的厚度应控制在2 nm左右。据测定, 纳米微孔隔热材料的固体热传导率比其在玻璃态时要低2～3 个数量级。因此纳米微孔隔热材料具有极低的热传导。

同时导热率的影响因素还有气孔因素，气孔率越大，热导率越低。上面要求的固体体积的百分比即从侧面说明要求材料的气孔率要大。同时化学组成成分和显微结构也对其起到作用，即硅质气凝胶的化学组成以及显微结构。

4) 红外辐射传热

绝大多数传统绝热材料均对红外光具有良好的透明性,当冷、热面温差在100 ℃以上时,辐射传热将占主导地位。而且随着温度的提高,这种趋势将更为显著(根据玻耳兹曼定律,红外辐射传热量随温度的四次方增长) ,因此绝热材料的热导率—温度曲线随着温差的升高,曲线斜率愈来愈陡。纳米微孔隔热材料,红外光与可见光的比湮灭数可达100 以上,对光的折射率也接近于1 ,因此,在常温下纳米微孔隔热材料具有较好的透光性,对红外光有较好的遮蔽作用。

金石纳米微孔隔热材料的独特的结构及性能, 使其组成表观导热系数的4 个分项导热系数的值均降到了很低的水平，具有优异的隔热性能。