气凝胶由于其具有较大的比表面积、高孔隙率、低热导率、相对密度低、环境友好等优点,在保温材料、阻燃材料、建筑绝热、储能等领域有着巨大的应用前景,引起了学术圈的广泛关注。有机气凝胶具有易燃性,而无机气凝胶具有机械性能差等缺点,这限制了其实际应用范围。使气凝胶材料具有良好的机械性能同时又能提高其隔热阻燃性能,成为该领域的研究热点之一。本论文以提高气凝胶的隔热阻燃性能和机械性能两个方面着手,通过合理的实验设计,调控其气凝胶材料的孔性能、阻燃的化学组成以及无机物添加量,制备出几种新型气凝胶材料,并对其机械性能和隔热阻燃性能进行了系统的研究,为发展新型气凝胶材料及其在隔热阻燃领域的应用提供了新的研究思路。本文的主要研究内容分为三个部分:（1）以甲基三甲氧基硅烷（MTMS）和二甲基二甲氧基硅烷（DMDMS）为单体按照3:2的比例,由十六烷基三甲基溴化铵（CTAC）作为表面活性剂,通过水解反应制备出类似于“棉花糖”一样可以弯曲的硅系气凝胶（SEA-1）。其合成过程是典型的一锅反应,并对其进行表面用MgCl₂和NaOH进行自组装处理（LBL）,改性后的气凝胶（SEA-2）对SEA-1结构形貌,热稳定性能,机械性能,疏水性能以及隔热阻燃性能进行表征对比,探讨了SEA-1和SEA-2在常温常压下隔热性能,并分析了SEA阻燃机理,TGA测试中温度在500℃以前表现出优良的热稳定性,在锥形量热燃烧后SEA-2基本稳定。研究过程中发现由于SEAs具有较好的隔热性能与自漂浮能力,通过进一步亲水改性,可以用于太阳能界面蒸发的光热转化材料,并在一个太阳的辐射下转化效率可以达到82.7%的蒸发效率。（2）以天然高分子壳聚糖（CTS）为原料,戊二醛为交联剂,并加入不同比例的无机黏土矿埃洛石（HNTs）作为天然的阻燃剂简单的机械混合后,经过冷冻干燥制备出壳聚糖/埃洛石复合型气凝胶（CSA）,通过SEM、TGA、比表面积（BET）、拉曼、热成像、微型燃烧量热法（MCC）等测试对样品进行表征,研究其形貌结构、热稳定性、孔径分布、隔热性能,并在常温常压下对CSA燃烧行为和阻燃机理进行了分析。（3）以纤维素纤维（CNF）为原料,聚乙烯醇（PVA）为胶粘剂,三聚氰胺（Melamine）作为阻燃剂,通过简单的机械混合,用冷冻干燥技术制成了一系列具有良好力学性能、隔热性能和阻燃性能的纤维素复合气凝胶（CNF-PVA/ME-x,x=0³0%即CNF-PVA/ME-0%,CNF-PVA/ME-10%,CNF-PVA/ME-20%,CNF-PVA/ME-30%）。通过SEM、TEM、TGA、热成像、导热系数、火炬燃烧实验、锥形量热法等表征手段,对纤维素复合气凝胶的形貌、热稳定性、导热性能、阻燃性能等进一步的进行了研究。结果表明:随着三聚氰胺的增加该气凝胶形貌从片状、无序到小孔、蜂窝状的结构呈现。机械性能逐步增大最大可达加数据;隔热性能热导率测试为λ=x;锥形量热测试中样品的阻燃性能随添加量的增多随之增强。