journal article·2026-07Open access

SiO 2 /SiC Composite Aerogels: Controlled Fabrication, Structure–Property Relationships, and Multifunctional Applications

Fei Li, Xiaoli Bao, Guangliang Yan, Hao Mu, Liuxu Shi, Peiqing La

Small· Volume 22· Issue 38

Abstract

ABSTRACT SiO 2 /SiC composite aerogels are a novel multifunctional nanoporous material that combine the excellent thermal insulation properties, high porosity, and low density of SiO 2 aerogels with the superior mechanical properties and high‐temperature stability of SiC. This effectively overcome the limitations of traditional SiO 2 aerogels, such as brittleness and structural collapse at elevated temperatures. This paper systematically reviews preparation strategies for SiO 2 /SiC composite aerogels, including sol‐gel, carbothermic reduction, cryogenic casting, chemical vapor deposition, and electrospinning techniques. It analyzes the effects of different methods on the material's microstructure, mechanical properties, thermal properties, and microwave absorption characteristics, and explores the broad applications of SiO 2 /SiC composite aerogels in high‐temperature thermal insulation, electromagnetic wave absorption, catalyst supports, and adsorption separation. Finally, challenges and future research directions for SiO 2 /SiC composite aerogels are evaluated to advance their engineering applications.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Aerogels and thermal insulation · Advanced ceramic materials synthesis · Magnesium Oxide Properties and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Metallurgy and Environment Lanzhou University of Technology Lanzhou China

State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Non‐ferrous Metals Lanzhou China

School of Materials Science and Engineering Lanzhou University of Technology Lanzhou China

Funding

Natural Science Foundation of Gansu Province · National Natural Science Foundation of China

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1038/374439a010.1038/374439a0 ↗
2. 10.1002/(SICI)1521-3773(19980202)37:1/2<22::AID-ANIE22>3.0.CO;2-I10.1002/(SICI)1521-3773(19980202)37:1/2<22::AID-ANIE22>3.0.CO;2-I ↗
3. 10.1038/s41586‐020‐2594‐010.1038/s41586‐020‐2594‐0 ↗
4. 10.1016/j.pmatsci.2022.10101410.1016/j.pmatsci.2022.101014 ↗
5. 10.1038/127741a010.1038/127741a0 ↗
6. 10.1007/978-1-4419-7589-8_2610.1007/978-1-4419-7589-8_26 ↗
7. 10.1038/s41550‐019‐0813‐010.1038/s41550‐019‐0813‐0 ↗
8. 10.1038/s41560‐023‐01226‐710.1038/s41560‐023‐01226‐7 ↗
9. 10.1126/science.284.5414.62210.1126/science.284.5414.622 ↗
10. 10.1016/j.apcatb.2017.08.01210.1016/j.apcatb.2017.08.012 ↗
11. 10.1039/c0ee00442a10.1039/c0ee00442a ↗
12. 10.1016/j.cej.2016.04.09810.1016/j.cej.2016.04.098 ↗
13. 10.1002/er.442310.1002/er.4423 ↗
14. 10.1002/smll.20190282610.1002/smll.201902826 ↗
15. 10.1038/ncomms1609010.1038/ncomms16090 ↗
16. 10.1016/j.heliyon.2023.e2310210.1016/j.heliyon.2023.e23102 ↗
17. 10.1038/s41467‐022‐35386‐z10.1038/s41467‐022‐35386‐z ↗
18. 10.1016/j.colsurfa.2022.13077710.1016/j.colsurfa.2022.130777 ↗
19. 10.1016/j.conbuildmat.2024.13833210.1016/j.conbuildmat.2024.138332 ↗
20. 10.1016/j.cej.2024.15122310.1016/j.cej.2024.151223 ↗
21. 10.1016/j.cej.2025.16542610.1016/j.cej.2025.165426 ↗
22. 10.1021/acsnano.2c0094310.1021/acsnano.2c00943 ↗
23. 10.1002/anie.20250425010.1002/anie.202504250 ↗
24. 10.1016/j.enbuild.2010.12.01210.1016/j.enbuild.2010.12.012 ↗
25. A Brief Review on the Preparation and Application of Silica Aerogel
26. 10.1016/j.jnoncrysol.2013.10.01710.1016/j.jnoncrysol.2013.10.017 ↗
27. 10.3390/gels1005028610.3390/gels10050286 ↗
28. 10.3390/gels1005029210.3390/gels10050292 ↗
29. 10.1016/j.scriptamat.2017.09.02810.1016/j.scriptamat.2017.09.028 ↗
30. 10.1016/j.ceramint.2018.05.19910.1016/j.ceramint.2018.05.199 ↗
31. 10.1016/j.ceramint.2023.06.04010.1016/j.ceramint.2023.06.040 ↗
32. 10.1080/1040843070171891410.1080/10408430701718914 ↗
33. 10.3390/nano1011222610.3390/nano10112226 ↗
34. 10.1016/j.cej.2024.15615810.1016/j.cej.2024.156158 ↗
35. 10.1021/acs.nanolett.4c0617810.1021/acs.nanolett.4c06178 ↗
36. 10.1002/smll.20220572010.1002/smll.202205720 ↗
37. 10.1016/j.compscitech.2007.08.01710.1016/j.compscitech.2007.08.017 ↗
38. 10.1016/j.compositesa.2024.10840810.1016/j.compositesa.2024.108408 ↗
39. 10.1016/j.compositesa.2024.10815310.1016/j.compositesa.2024.108153 ↗
40. 10.1016/j.jeurceramsoc.2003.12.01910.1016/j.jeurceramsoc.2003.12.019 ↗
41. 10.1016/j.corsci.2018.07.02210.1016/j.corsci.2018.07.022 ↗
42. 10.1016/j.cej.2016.11.15710.1016/j.cej.2016.11.157 ↗
43. 10.1016/S0022‐3093(05)80427‐210.1016/S0022‐3093(05)80427‐2 ↗
44. 10.1021/cm903662a10.1021/cm903662a ↗
45. 10.1016/j.carbon.2023.11809210.1016/j.carbon.2023.118092 ↗
46. 10.1016/j.ceramint.2022.04.21810.1016/j.ceramint.2022.04.218 ↗
47. 10.1007/s40820‐022‐00905‐610.1007/s40820‐022‐00905‐6 ↗
48. 10.1126/sciadv.aay668910.1126/sciadv.aay6689 ↗
49. 10.1016/j.ceramint.2024.02.27210.1016/j.ceramint.2024.02.272 ↗
50. 10.1016/j.ceramint.2024.06.14110.1016/j.ceramint.2024.06.141 ↗
51. 10.1007/s12613‐023‐2605‐x10.1007/s12613‐023‐2605‐x ↗
52. 10.1016/j.cej.2017.08.05210.1016/j.cej.2017.08.052 ↗
53. 10.1016/j.ceramint.2017.04.17510.1016/j.ceramint.2017.04.175 ↗
54. 10.1016/j.jnoncrysol.2012.08.02910.1016/j.jnoncrysol.2012.08.029 ↗
55. 10.3390/gels701000410.3390/gels7010004 ↗
56. 10.1038/nnano.2014.24810.1038/nnano.2014.248 ↗
57. 10.1016/j.matchemphys.2015.12.04710.1016/j.matchemphys.2015.12.047 ↗
58. 10.1016/j.jallcom.2022.16831410.1016/j.jallcom.2022.168314 ↗
59. 10.1021/acssuschemeng.8b0596610.1021/acssuschemeng.8b05966 ↗
60. 10.1016/j.apt.2016.05.01710.1016/j.apt.2016.05.017 ↗
61. 10.1016/j.apsusc.2022.15396810.1016/j.apsusc.2022.153968 ↗
62. 10.1007/s10853‐009‐3714‐210.1007/s10853‐009‐3714‐2 ↗
63. 10.1016/j.jnoncrysol.2015.12.02110.1016/j.jnoncrysol.2015.12.021 ↗
64. 10.1016/j.apsusc.2023.15783910.1016/j.apsusc.2023.157839 ↗
65. 10.1016/j.ceramint.2023.06.26810.1016/j.ceramint.2023.06.268 ↗
66. 10.1016/j.jallcom.2025.17875910.1016/j.jallcom.2025.178759 ↗
67. 10.1002/adfm.20241610810.1002/adfm.202416108 ↗
68. 10.1016/j.ceramint.2025.06.24210.1016/j.ceramint.2025.06.242 ↗
69. 10.1002/advs.20241674010.1002/advs.202416740 ↗
70. 10.1021/acsami.8b0032810.1021/acsami.8b00328 ↗
71. 10.1002/anie.20140045710.1002/anie.201400457 ↗
72. 10.1016/j.cej.2024.15916610.1016/j.cej.2024.159166 ↗
73. 10.1007/s10934‐023‐01432‐410.1007/s10934‐023‐01432‐4 ↗
74. 10.1016/j.cej.2024.15455610.1016/j.cej.2024.154556 ↗
75. 10.1021/acsnano.2c0867910.1021/acsnano.2c08679 ↗
76. 10.1002/smll.20240756310.1002/smll.202407563 ↗
77. 10.1016/j.cej.2024.15769910.1016/j.cej.2024.157699 ↗
78. 10.1016/j.jallcom.2021.15961810.1016/j.jallcom.2021.159618 ↗
79. 10.1016/j.matlet.2018.12.07710.1016/j.matlet.2018.12.077 ↗
80. 10.1126/science.109907410.1126/science.1099074 ↗
81. 10.1039/D5QI01376C10.1039/D5QI01376C ↗
82. 10.1016/j.micromeso.2021.11155110.1016/j.micromeso.2021.111551 ↗
83. 10.1021/ja100113610.1021/ja1001136 ↗
84. 10.1142/S021797922040011110.1142/S0217979220400111 ↗
85. 10.1016/j.cej.2025.16479010.1016/j.cej.2025.164790 ↗
86. 10.1039/D3NR06076D10.1039/D3NR06076D ↗
87. 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.10.00410.1016/j.jeurceramsoc.2020.10.004 ↗
88. 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.10.05610.1016/j.jeurceramsoc.2019.10.056 ↗
89. 10.1016/j.ceramint.2025.04.06110.1016/j.ceramint.2025.04.061 ↗
90. 10.1016/j.jnoncrysol.2023.12225110.1016/j.jnoncrysol.2023.122251 ↗
91. 10.1016/j.jallcom.2016.03.30910.1016/j.jallcom.2016.03.309 ↗
92. 10.1016/j.ceramint.2016.09.15110.1016/j.ceramint.2016.09.151 ↗
93. 10.1016/j.carbon.2021.07.03610.1016/j.carbon.2021.07.036 ↗
94. 10.1016/j.jeurceramsoc.2022.02.03910.1016/j.jeurceramsoc.2022.02.039 ↗
95. 10.1016/j.ijthermalsci.2013.03.02010.1016/j.ijthermalsci.2013.03.020 ↗
96. 10.3390/gels805032010.3390/gels8050320 ↗
97. 10.1007/s10971‐019‐04916‐510.1007/s10971‐019‐04916‐5 ↗
98. 10.1016/j.ceramint.2019.02.21610.1016/j.ceramint.2019.02.216 ↗
99. 10.1515/secm‐2022‐015810.1515/secm‐2022‐0158 ↗
100. 10.1016/j.ceramint.2018.05.11510.1016/j.ceramint.2018.05.115 ↗