ZrO2气凝胶材料与SiO2气凝胶材料相比，ZrO2气凝胶的高温热导率更低，更适宜于高温段的隔热应用，在作为高温隔热保温材料方面具有极大的应用潜力。ZrO2气凝胶材料的孔径小于空气分子的平均自由程，在气凝胶中没有空气对流，孔隙率很高，固体所占的体积比很低，使气凝胶的热导率很低。目前关于ZrO2气凝胶应用于隔热领域的报道还比较少，研究者主要致力于ZrO2气凝胶制备工艺的研究。Al2O3气凝胶材料具有纳米多孔结构、使其具有更轻质量、更小体积达到等效的隔热效果，同时具有高孔隙率、高比表面积和开放的织态结构，在催化剂和催化载体方面具有潜在的应用价值。氧化铝气凝胶还可用作高压绝缘材料，高速或超速集成 电路的衬底材料，真空电极的隔离介质以及超级电容器。
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气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，能承受1400摄氏度的高温。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上，都用到了气凝胶材料。美国国家宇航局研制出的一种新型气凝胶，由于密度只有每立方厘米3毫克，曾作为“世界上密度极低的固体”入选《吉尼斯世界纪录》。2013年2月27日，中国浙江大学高分子科学与工程系实验室的研究团队制作，由高超教授（中国）领导制作的石墨烯气凝胶，密度为0.16mg/cm³。创造了新的吉尼斯世界纪录。该材料于2013年2月27日在《自然》杂志上公布。
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