科学家声称，气凝胶的基本制备原理是除去凝胶中的溶剂，让其保留完整的骨架。在以往制备气凝胶的案例中，科学家主要采用溶胶—凝胶法和模板导向法。前者可以批量合成，但是可控性差；后者能产生有序的结构，但依赖于模板的精细结构和尺寸，难以大量制备。高超课题组另辟蹊径，探索出无模板冷冻干燥法：将溶解了石墨烯和碳纳米管的水溶液在低温下冻干，便获得了“碳海绵”，并且可以任意调节形状，令生产过程更加便捷，也使这种超轻材料的大规模制造和应用成为可能。湿凝胶经超临界干燥所得到的材料，称之为气凝胶。四川保温棉气凝胶
干燥技术：目前产业化中主要使用的技术是超临界干燥技术和常压干燥技术，其他尚未实现批量生产技术还有真空冷冻干燥、亚临界干燥等。超临界干燥技术是实现批量制备气凝胶技术，已经较为成熟，也是目前国内外气凝胶企业采用较多的技术，超临界干燥可以实现凝胶在干燥过程中保持完好骨架结构。常压干燥技术一种新型的气凝胶制备工艺，是当前研究极活跃，发展潜力很大的气凝胶批产技术。其原理是采用疏水基团对凝胶骨架进行改性，避免凝胶孔洞表面的硅羟基相互结合并提高弹性，同时采用低表面张力液体臵换凝胶原来高比表面积的水或乙醇从而可以在常压下直接干燥获得性能优异的气凝胶材料。尽管目前超临界干燥工艺日益成熟、产品质量满足产业化要求，但是超临界干燥设备制造具有一定门槛，且原料有机硅源价格较高。相比超临界干燥技术，常压干燥技术在设备投入、硅源上均具有明显的成本优势，在技术上存在一定的门槛，适合于后期气凝胶的大规模量产。陕西品牌气凝胶气凝胶的制备通常由溶胶凝胶过程和超临界干燥处理构成。
供热管道保温的目的是减少热媒在输送过程中的热量损失，节约能源，提高系统运行的经济性和安全性。保温层的作用是减少能量损失、节约能源，提高经济效益，保障介质的运行参数，满足用户生产生活要求。对于高温介质管道的保温层来说，还可降低保温层外表面温度，改善环境工作条件、避免烫伤事故发生。保温直埋管在国外一些发达国家已成为一项比较成熟的先进技术。近十几年，我国供热工程技术人员通过消化、吸收这项先进技术，正推动着国内管网敷设技术向更高的层次发展。十几年来的实践成果充分证明了保温直埋管敷设方式与传统的地沟及架空敷设相比，气凝胶直埋保温管有十分突出的优点。
炭气凝胶极大的特点就是其在惰性及真空氛围下高达2000℃的耐温性，石墨化后耐温性能甚至能达到3000℃，而且炭气凝胶中的炭纳米颗粒本身就具备对红外辐射极好的吸收性能，从而产生类似于红外遮光剂的效果，因此其高温热导率较低。但是在有氧条件下，炭气凝胶在350℃以上便发生氧化，这使得其在高温隔热领域的应用受到了极大地限制。随着SiC、MoSi2、HfSi2、TaSi2等高抗氧化性涂层的发展，在炭气凝胶材料表面涂覆致密的抗氧化性涂层，阻止氧气的进一步扩散，将使该材料具备极大的应用前景。碳化物材料具备极好的抗氧化性能，但是其本身热导率较高，将其制成含有三维立体网络状结构的气凝胶，可以极大地降低材料的热导率，进一步提高材料的隔热性能。目前国内外对于碳化物气凝胶的研究还相对较少，特别是对于成形性良好的块状碳化物气凝胶的研究尚处于初始阶段，对于其作为高效隔热材料的研究也较为匮乏，限于对该材料的制备与表征。气凝胶涂料的适用范围：山洞隧道、金属结构、建筑领域、工业设备、玻璃、防霉等。
在石化领域，气凝胶凭借优越的隔热保温性能可以作为外保温材料，如蒸馏塔、反应管道、储罐、泵、阀门、天然气和LNG液化气管道、深海管道等等。在高温蒸汽、导热油或流体介质管线外包裹气凝胶，一方面减少了管道暴露损失热量，另一方面这些区域往往受到重量、空间的限制，需要保温材料轻量又轻薄，气凝胶是完美契合的材料。同时，在海上漏油事故处理中，气凝胶质量轻、吸附能力极强，也得到认可。在环保领域，纤维素气凝胶可作为吸附剂从水中吸附油和其他有毒有机物，被很多地应用于吸附脱除染料废水。此外，生物质碳气凝胶可以去除水中的多种重金属离子，如Co(II)、Cd(II)、Pb(II)和Sr(II)。在建筑领域，房屋门窗、墙壁的隔热保温正越来越被重视。现有的保温材料或隔热能力不够理想，或达到理想效果厚度太厚、太重，也有一些隔热能力较好的材料但阻燃能力不佳，容易引发房屋火灾。而气凝胶既可以作为现有保温材料的升级替代，同时兼顾防火、隔声等功能，有望颠覆建筑保温材料现有格局。气凝胶的种类很多，有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等等。双金属气凝胶评价标准
天阳气凝胶毡绿色环保，无毒抗腐蚀。四川保温棉气凝胶
纳米多孔材料具有重要应用价值，如利用低于临界密度的多孔靶材料，可望提高电子碰撞激发产生的X光激光的光束质量，节约驱动能，利用微球形节点结构的新型多孔靶，能够实现等离于体三维绝热膨胀的快速冷却，提高电子复合机制产生的x光激光的增益系数，利用极低密度材料吸附核燃料，可构成激光惯性约束聚变的高增益冷冻靶。气凝胶纤细的纳米多孔网络结构、巨大的比表面积、结构介观尺度上可控，成为研制新型低密度靶的很好候选材料。四川保温棉气凝胶
