二氧化硅气凝胶内的传热具有微米/纳米尺度传热的特点,这必将影响其宏观的热物理性能。本文以二氧化硅气凝胶为研究对象,对其传热机理进行了研究,进而为二氧化硅气凝胶材料的传热设计提供理论指导。通过应用分子运动论理论,推导得出了纳米孔隙内气体的导热系数表达式。理论计算结果和实验结果吻合良好。结果表明,纳米孔隙内的气体导热系数小于同样条件下自由空间内气体的导热系数,并且纳米孔隙的尺寸越小,纳米孔隙内气体的导热系数越低。在纳米孔隙内,气体分子之间的相互作用力能够影响气体的平均分子自由程的大小和气体分子之间以及气体分子与壁面之间的碰撞漫散射状况,进而影响二氧化硅气凝胶内气体的导热系数。建立了二氧化硅气凝胶固相结构单元的导热模型,在考虑对声子平均自由程的各种限制条件的基础上,运用动力学理论分析了影响二氧化硅气凝胶固相结构单元导热系数的影响因素。理论结果表明,固相结构单元的直径和接触界面的直径是影响固相结构单元导热系数的主要因素。当二者的尺寸和二氧化硅块材声子平均自由程相比具有可比性或小于1时,固相结构单元的导热系数迅速减小。根据二氧化硅气凝胶微观结构的特点,建立了几种纳米孔隙模型。计算了各种条件下二氧化硅气凝胶的当量导热系数。研究了二氧化硅气凝胶各物性参数对其当量导热系数的影响,并对比了几种纳米孔隙模型下二氧化硅气凝胶的当量导热系数,最后与实验值做了比较。结果表明,二氧化硅气凝胶的密度较低时,采用四棱柱模型以及较小的颗粒直径,所求得的当量导热系数与实验值更接近;二氧化硅气凝胶的密度较高时,采用八棱柱模型以及较大的颗粒直径,所求得的当量导热系数与实验值更接近。