二氧化硅气凝胶是一种具有纳米多孔三维网络状结构的材料,具有低热导率、高比表面积、低密度等特性,因而有广泛的应用价值。本文以二氧化硅气凝胶的热导率为研究对象,利用分子运动理论建立碰撞模型,将气体分子间碰撞面积与气固碰撞面积统一为一个整体,推导出气凝胶内气体分子的自由程公式,从而得出气凝胶的热导率,深入分析了气凝胶的密度、比表面积、温度以及压强对热导率和凝胶内气体分子自由程的影响,并与气体在自由空间中的自由程与热导率做出对比。温度一定时,在高压环境中空气分子在自由空间中的热导率趋向于恒定,而气凝胶中的热导率随着压强的增大而逐渐增大,气凝胶中的空气分子的平均自由程与在自由空间中的平均自由程曲线开始重合并趋向一致。气凝胶的比表面积只与构成气凝胶网状结构的固体材料的密度与固体单元尺寸相关,随着比表面积的增大气凝胶的导热率减少。在不同压强下,随着温度的改变气凝胶的热导率也随之改变。在高压环境中,气凝胶的热导率随温度的上升而增加；在适当压强下,当温度上升到一定程度使得空气分子的自由程与气凝胶的内部孔隙尺寸想当时,气凝胶的热导率反而随着温度的上升而下降；在低压环境下,气凝胶的热导率随着温度的上升而减少。将气体分子碰撞引入到固体热导率分析中,建立了以声子为载体的气凝胶固相导热模型,同时考虑到纵向热流与横向热流,以气凝胶固体单元的尺寸为基础计算出声子在纵向与横向的自由程,并同时考虑到了声子散射的影响,得出声子自由程公式,从而得出固相热导率公式。建立二氧化硅气固周期结构简化模型,利用空气热导率与二氧化硅基体的热导率计算出与气凝胶密度相关气凝胶的热导率,其计算结果要比实验结果略大,分析出凝胶内部孔隙对气体分子的限制为结果差异的主要原因。