SiO2气凝胶是一种由微细颗粒构成的新型材料,具有极低的密度、超高孔隙率和比表面积,因此气凝胶在热学、声学、光学、能源等领域有着广阔的应用前景。由于其特异的纳米孔径和网络结构结构,气凝胶会呈现出纳米材料特有的小尺寸效应和界面效应。然而在实际工程应用中,传统刚性的气凝胶材料由于其易碎性难以在异形结构和柔性构件上得到使用。同时传统气凝胶的吸潮特性使得其在一些恶劣环境下中容易失效,难以普遍和长时间地服役。本文使用有机硅源制备出可回弹的疏水性SiO2气凝胶,通过添加静电纺丝制备的纳米纤维作为增强相,研制出柔性气凝胶复合材料。本文首先通过溶胶-凝胶法制备出SiO2凝胶,然后将凝胶置于乙醇溶液中替换、老化足够时间之后,放入超临界釜中去除溶剂,获得完整的SiO2柔性气凝胶。由于工艺参数如固含量、碱催化剂用量对凝胶过程中颗粒的生长和聚集有着明显的影响,因此对不同工艺参数的样品进行了微观结构、力学性能、热学性能和疏水性能的表征,并将各方面性能的变化规律进行了分析和解释。最终制备出低密度(～0.092g/cm3),低热导率[0.0338W/(m·K)],良好的疏水性(疏水角～145.6°),同时具备一定的强度(杨氏模量～75KPa)和优异回弹特性(可压缩至～50%后回复至原长)的SiO2气凝胶,并确定了气凝胶失效温度在350℃左右。为了进一步提高气凝胶材料的综合性能,制备纤维复合气凝胶材料是一种简便且有效的方式。而复合材料中增强相的种类对最终复合材料的性能有着较大的影响,传统陶瓷纤维由于其质脆,作为柔性气凝胶的增强相会破坏复合材料优异的柔性。因此使用柔韧性较好的纳米纤维作为增强相可以在提升气凝胶力学性能的同时避免了纤维脆性对气凝胶骨架柔韧性的损伤。纳米纤维的制备方式是将聚乙烯醇缩丁醛聚合物溶液与SiO2/Sn02溶胶溶液混合,混合溶液受到高压电场静电力作用,最终分裂成为纳米纤维。由于纤维形貌受到实验中众多工艺参数的影响较大,所以文中调整了溶液的有机物浓度、电场强度、推进速度和Si与Sn的摩尔比等工艺参数,然后统计了纳米纤维的尺寸分布情况,并对纤维的形貌变化规律进行分析和解释。最终确定实验中的各个参数从而可以稳定制备出直径320nm左右、形貌均匀的纳米纤维。在本次研究中,选取SiO2/SnO2纳米纤维为增强相,研究了掺杂不同质量分数的增强相对气凝胶结构和性能的影响以制备出的综合性能较好的气凝胶复合材料。研究中发现气凝胶的力学性能随着纤维含量增加先下降再上升,同时纤维的加入降低了气凝胶室温热导率。而气凝胶孔径分布变化不大则说明了纤维的加入对气凝胶的凝胶过程基本没有影响。复合材料的室温导热系数随着纤维的加入有轻微地降低。当纤维含量为5wt%时,气凝胶仍然可以保持良好的柔韧性,杨氏模量有了明显地提升。本文制备出的SiO2气凝胶及其复合材料具有良好的柔韧性和疏水性,以及极低的导热系数。因而有望应用于处于复杂环境下的可变形结构的隔热、保温等方面,例如作为传热管道的包覆隔热材料和登山保温服的夹层等。