二氧化硅气凝胶是一种孔径结构中充满空气的固态纳米材料,其具有高孔隙率（80⁹9.8%）,小孔径尺寸（2¹00 nm）,低导热系数(0.013⁰.03 W·m^-1·k^-1)等特点,在热学、声学、光学及粒子探测等多方面有广阔的应用前景,尤其在隔热领域。制备二氧化硅气凝胶常采用超临界干燥法,能源、资源消耗大且具有一定的危险性。目前研究人员已经开始开发常压干燥制备工艺,但所得气凝胶多为碎块状,限制实际使用。为了提高气凝胶力学强度,纤维掺杂为较好方法。常用纤维为玻璃纤维和碳纤维等,这些纤维直径较大,破坏气凝胶结构且高温稳定性差。二氧化硅气凝胶高温下易烧结,失去绝热性能。因此,开发制备高强度完整块状、高温下稳定性好的二氧化硅气凝胶是十分必要的。本文探究了常压干燥工艺中改性过程对制备完整块状二氧化硅气凝胶的影响。研究发现,改性方式与改性剂浓度影响气凝胶表面羟基的改性速率和改性完成程度,影响所得气凝胶完整性。当直接改性且改性剂三甲基氯硅烷浓度为10%（体积分数）时,所得二氧化硅气凝胶完整性最好。本文选择勃姆石纤维作为增强相提升二氧化硅气凝胶力学强度。勃姆石纤维长度与直径较小;富含羟基,与溶胶相容性好;高温下转变为氧化铝纤维,高温稳定性好。探究了勃姆石纤维掺杂含量对气凝胶导热系数和力学强度的影响。研究发现,纤维直径为纳米级,与气凝胶孔径相符,掺杂后对气凝胶结构影响不显著,维持其优异的绝热性能。纤维掺杂含量为5 wt%时,气凝胶导热系数为0.0198W·m^-1·k^-1,低于静态空气的0.026 W·m^-1·k^-1,气凝胶的力学强度从0.401 MPa增加到1.496 MPa,增加了2.73倍。与纯二氧化硅气凝胶相比,勃姆石纤维掺杂二氧化硅复合气凝胶在保温领域具有更广阔的应用前景。本文进一步研究了勃姆石纤维掺杂对二氧化硅气凝胶高温特性的影响。研究发现,纤维掺杂有效提高了气凝胶使用温度。在1000℃时,纯二氧化硅气凝胶烧结,孔容仅为0.96 cm³/g。复合气凝胶维持孔径结构,孔容为2.67 cm³/g,比纯二氧化硅气凝胶900℃时的孔容（2.22 cm³/g）还要高。这是由于:一方面纤维的加入抑制二氧化硅粒子的烧结;另一方面勃姆石纤维具有一定的支撑作用。