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硅气凝胶由纳米胶粒相互聚合而成,特殊的网络结构使其具有低密度、高孔隙率、导热系数小等优点,但力学性能较差的缺点确一直限制了其生产和应用,由此国内外专家学者一方面继续增强其本体的强韧性,另一方面则通过复合增强体提高其力学性能。为了快速制备出强韧性较好的硅气凝胶,本文采用氢氟酸（HF）和氨水（NH3·H20）作为酸碱催化剂,以TEOS:EtOH:H2O=1:12:10为原料的摩尔比,把水解时pH值定为2-3、碱缩聚时pH值定为7,这样制备出的醇凝胶不仅凝胶时间短而且还能使网络结构的均匀性达到最优。此后以密封80℃下进行老化,增强网络骨架的强度,然后再通过控制溶剂置换和表面改性的工艺流程调控醇凝胶干燥时的收缩程度,由此能获得网络结构均匀、骨架强度高、孔隙率好,孔径集中分布在2-50nm范围内的纳米多孔硅气凝胶。本文制备的硅气凝胶导热系数为0.018w/（m·k）,密度为0.126g/cm3,平均孔径为20nm,接触角为140°。为了改善硅气凝胶的力学性能,本文采用羟基化的玻璃纤维进行增强,因此玻璃纤维羟基化的程度和羟基化玻璃纤维的添量显得尤为重要。玻璃纤维以在100℃×5mol/L的盐酸溶液中处理8h达到最大程度的羟基化,此时Si-O结构充分暴露羟基含量高达2.74个/nm2。羟基化的玻璃纤维与硅气凝胶复合后彼此之间结合紧密,两者之间不仅实现了物理结合而且还通过羟基间的缩聚实现了化学结合,因此羟基化的玻璃纤维对硅气凝胶支撑作用更强,所以形成复合材料的性能参数也更加优良。在复合材料中羟基化的玻璃纤维最佳添加量20%时,其导热系数为0.0198W/（m·K）,密度为0.172g/cm3,接触角为132°,抗压强度为0.623MPa,抗弯强度为0.86MPa。玻璃纤维通过盐酸侵蚀完成羟基化后强度损失较大,而选择硅烷偶联剂两次改性可以在强度损失较小的情况下完成羟基化,其最佳处理条件是:玻璃纤维首先通过100℃×1mol/L的盐酸溶液处理8h完成初步羟基化,然后在体积分数为15%的kh550溶液中完成初步改性,最后在质量分数为2wt%的kh560溶液中反应3h完成二次改性,此时玻璃纤维上的羟基含量为3.53个/nm2。由此改性的玻璃纤维与硅气凝胶复合后,彼此之间不仅能存在物理结合和化学结合,而且还由于引入了柔性碳链,使得硅气凝胶和复合材料的性能变得更加优良。所以复合材料在改性玻璃纤维的最佳添加量20%时,其导热系数仅为0.0185W/（m·K）,密度低至0.167g/cm3,接触角为127°,抗压强度为0.669MPa,抗弯强度为1.042MPa。