シリカエアロゲル(Silica Aerogel)とは|ナノ多孔質構造(Nano-porous Structure)を持つ先端素材

エアロゲル(Aerogel)は超多孔質で軽量・断熱性に優れた先端素材で、その中でも最も一般的に利用されているのがシリカエアロゲル(Silica Aerogel)です。

シリカエアロゲル(Silica Aerogel)は、二酸化ケイ素(SiO₂)を主成分とするナノ多孔質材料(Nano-porous Material)で、極めて高い断熱性(Thermal Insulation)、超軽量性(Ultra-lightweight)、高比表面積(Specific Surface Area)を併せ持つ先端素材です。
内部構造の 95% 以上が空気で構成されており、熱伝導率は 0.02 W/mK クラス、比表面積は 500〜800 m²/g 程度と、一般的なシリカ微粒子とは一線を画す特性を示します。

バルク(固形)タイプのエアロゲルは「世界で最も軽い固体(Lightest Solid Material)」「究極の断熱材(Ultimate Thermal Insulator)」「フローズンスモーク(Frozen Smoke)」「固体の空気(Solid Air)」として知られていますが、
当社が取り扱う粉末・粒子タイプ(Powder / Particles)のシリカエアロゲルも、このナノ多孔質構造をそのまま保持しています。

そのため、

  • 断熱材(Thermal Insulation)
  • 吸着材(Adsorbent)
  • 化粧品用途(Cosmetic Applications)
  • 触媒担体(Catalyst Support)
  • 電子部品(Electronic Components)

といった幅広い分野で利用されており、特に 軽量化・断熱性・表面積の付与 が求められる用途で高い効果を発揮します。

また、粒径(7–80 µm、0.1-3mm)、密度、比表面積など、用途に応じた複数グレードをご用意しており、
価格・最小ロット・納期についても、用途や仕様に合わせて柔軟にご提案可能です。

日本で取り扱いが少ないシリカエアロゲル(Silica Aerogel)|超軽量・超断熱のナノ多孔質素材(Nano-porous Material)

日本でシリカエアロゲル(Silica Aerogel)の製造・流通が少ない理由は、以下の通りです。

  • 製造技術の難易度が高い(High Technical Difficulty)
  • 設備投資が大きい(Large Capital Investment)
  • 市場規模が限定的(Limited Market Size)
  • 海外製品の品質・価格競争力が高い(Strong Overseas Competitiveness)

当社は中国山東省のパートナー工場(Partner Factory)で製造されたナノ多孔質シリカエアロゲル粉末・粒子(Nano-porous Silica Aerogel Powder / Particles)を正規ルート(Authorized Import)で輸入し、日本国内に提供しています。

断熱材(Thermal Insulation)、吸着材(Adsorbent)、化粧品用途(Cosmetic Applications)、触媒担体(Catalyst Support)など、用途に応じて最適な粒度分布(Particle Size Distribution)の選定やサンプル相談(Sample Consultation)も可能です。お見積りもお気軽にお問い合わせください。

シリカエアロゲルの特長(Features of Silica Aerogel)

FEATURE1

シリカエアロゲルは、固体材料として**極めて低い熱伝導率(Thermal Conductivity)を持つことで知られ、代表的なバルクエアロゲルでは 約0.012〜0.020 W/m·K 程度の値が報告されています。これは空気の熱伝導率(約0.026 W/m·K)よりも低く、従来の断熱材と比較して非常に優れた断熱性能を示します。

FEATURE2

シリカエアロゲルは、体積の95〜99.8%が空気(Air-filled Structure)で構成されるナノ多孔質材料で、密度は 約0.003〜0.15 g/cm³ と非常に低い値を示します。このため、既知の固体材料の中でも極めて低密度な素材の一つとして知られています。

FEATURE3

シリカエアロゲルは、表面処理(Surface Treatment)により疎水性(Hydrophobic Property)を付与することが可能です。水分を吸収しにくいため、湿気による劣化が少なく、長期間にわたり断熱性能を維持しやすいという特長があります。

FEATURE4

シリカエアロゲルは、均質なナノ多孔質構造(Nano-porous Structure)により、高い透光性(High Light Transmittance)低屈折率(Low Refractive Index) を示す素材として知られています。この特性により、科学実験(Scientific Experiments)、光学材料(Optical Materials)、建築分野(Architectural Applications)など、幅広い用途で利用されています。

FEATURE5

シリカエアロゲルは、200〜1000 m²/g 程度の比表面積(Specific Surface Area) を持つことが一般的で、一部のタイプでは 500〜1500 m²/g の非常に大きな表面積が報告されています。この特性により、吸着(Adsorption)、触媒反応(Catalytic Reactions)、徐放(Controlled Release)など、多機能用途に適した素材として広く研究・利用されています。

FEATURE6

シリカエアロゲルは、断熱性・軽量性・多孔性などの特性により、
建築材料(Construction Materials)、工場配管(Industrial Piping)、自動車(Automotive)、航空・宇宙機器(Aerospace Equipment)、住宅(Housing)、衣料品(Textiles)、化粧品(Cosmetic Applications)など、多分野で利用されている素材です。極限性能(Extreme Performance)と加工柔軟性(Processing Flexibility)を兼ね備えており、世界的に用途が拡大している先端材料(Advanced Material) として注目されています。

FEATURE7

シリカエアロゲルは、極めて軽量で多孔質な構造(Nano-porous Structure)を持つため、圧縮に対しては変形しやすい一方、粉末・粒子タイプ(Powder / Particles)は取り扱いが容易で、樹脂・ゴム・塗料などへの混合(Composite Formulation)にも適しています。軽量化(Weight Reduction)や断熱性向上を目的とした材料設計に活用されることが多く、複合材料(Composite Materials)分野での応用が進んでいます。

FEATURE8

シリカエアロゲルは、無機シリカ(Silica)を主成分とするため**化学的に安定(Chemically Stable)で、多くの溶剤・薬品に対して不活性(Chemically Inert)です。また、高温環境(High-temperature Conditions)や酸化雰囲気でも構造を保持しやすく、触媒担体(Catalyst Support)、電子材料(Electronic Materials)、吸着材(Adsorbent)など、安定性が求められる用途に適した素材として利用されています。

環境・サステナビリティへの貢献(Sustainability & Environmental Impact)

リカエアロゲル(Silica Aerogel)は、極めて低い熱伝導率(Thermal Conductivity)と超軽量構造(Ultralight Structure)を併せ持つ素材であり、省エネルギー(Energy Saving)、CO₂削減(CO₂ Reduction)、長寿命化(Long Service Life)など、環境負荷低減(Environmental Impact Reduction)に直結します。

省エネルギー性能
(Energy Efficiency)

シリカエアロゲルは固体材料として極めて低い熱伝導率(約 0.013〜0.020 W/m·K)を持ち、断熱性能(Thermal Insulation)の向上に寄与します。

CO₂排出量削減
(CO₂ Reduction)

環境・サステナビリティへの貢献(Sustainability & Environmental Impact)

暖房・冷房負荷の低減(HVAC Load Reduction)や産業配管の熱損失抑制(Industrial Heat Loss Control)により、エネルギー消費量(Energy Consumption)の削減と CO₂排出量の低減が期待できます。

超軽量による環境負荷低減
(Lightweight & Low Impact)

環境・サステナビリティへの貢献(Sustainability & Environmental Impact)

95〜99.8% が空気で構成される超軽量素材(Ultralight Material)であり、
輸送時の燃費改善(Transportation Efficiency)や施工負荷の低減(Installation Load Reduction)に貢献します。

長寿命化・廃棄物削減
(Durability & Waste Reduction)

環境・サステナビリティへの貢献(Sustainability & Environmental Impact)

疎水性処理(Hydrophobic Treatment)により湿気による性能劣化が少なく、長期間にわたり断熱性能を維持(Long-Term Performance)できるため、交換頻度の低減(Reduced Replacement Frequency)につながります。

シリカエアロゲルは主成分がシリカ(SiO₂)であり、自然由来の安定した素材です。焼却時に有害ガス(Toxic Gas)を発生しないため環境負荷が低く、用途によっては再生処理(Regeneration)により再利用(Reuse)が可能なケースもあります。

化学的安定性と安全性
(Chemical Stability & Safety)

環境・サステナビリティへの貢献(Sustainability & Environmental Impact)

主成分はシリカ(SiO₂)であり、非有機系(Non-Organic)・非ハロゲン系(Non-Halogenated)の安定した素材です。焼却時に有害ガス(Toxic Gas)を発生しない点も環境面での利点です。

再生可能エネルギー分野での活用(Renewable Energy Applications)

環境・サステナビリティへの貢献(Sustainability & Environmental Impact)

高断熱性(High Thermal Insulation)、高透光性(High Transparency)、高比表面積(High Surface Area)を活かし、太陽熱集熱器(Solar Thermal Collectors)、蓄熱材(Thermal Storage Materials)、省エネ建材(Energy-Efficient Building Materials)などでの応用が進んでいます。

シリカエアロゲルの用途(Applications of Silica Aerogel)

シリカエアロゲル(Silica Aerogel)は、2020年代に入り各業界で一般向け応用が進み、建材(Construction Materials)、衣料(Textiles)、化粧品(Cosmetic Applications)、電子部品(Electronic Components)など、多様な分野で研究・製品化が加速しています。

建築・産業用途(Construction & Industrial Applications)

高断熱性・軽量性・耐火性といった特性が評価され、建築・産業分野では省エネ建材から高温配管の断熱まで、多様な用途で活用が進んでいます。

■ 高断熱建材(High-performance Insulation Materials)

  • 壁・屋根・床・窓枠などに使用され、薄型でも高断熱性を実現。
  • 省エネ建築やZEH対応の断熱強化に寄与。

■ 省スペース断熱(Space-saving Insulation)

  • 厚み制約のある建物でも断熱性能を確保。
  • リノベーションや狭小住宅での断熱改修に適合。

■ 防火・耐火用途(Fire-resistant Applications)

  • 高温環境でも構造を保持しやすく、延焼抑制に貢献。
  • 防火パネルや耐火塗料の性能向上に利用。

■ 高温配管・ボイラー断熱(High-temperature Pipe Insulation)

  • 石油化学プラントや発電所の高温配管で熱損失を低減。
  • メンテナンス性向上や省エネに寄与。

■ 低温設備・LNG用途(Cryogenic & LNG Systems)

  • 低温環境でも断熱性能を維持し、結露防止に貢献。
  • LNG配管や冷凍設備で安定した熱管理を実現。

■ 防火塗料・複合パネル(Fire-resistant Coatings & Panels)

  • エアロゲルスラリーや複合パネルにより軽量・高耐火性を両立。
  • 建材の軽量化と安全性向上に寄与。

■ 電子機器の熱制御(Thermal Management for Electronics)

  • スマートフォンやEVバッテリーの熱暴走対策材として検討が進む。
  • 薄型断熱材として内部スペースの最適化に貢献。

航空・宇宙用途(Aerospace Applications)

航空・宇宙分野では、極低熱伝導率や超軽量性が求められる環境に適しており、断熱材・捕集材・高温用途など幅広い領域で研究・利用が進んでいます。

■ 超軽量断熱材(Ultra-lightweight Insulation)

  • 航空・宇宙機器の軽量化と断熱性向上に寄与。
  • 機体の熱負荷低減や燃費改善に貢献。

■ 宇宙船・航空機の熱保護(Thermal Protection Systems)

  • 外壁・機器の熱保護用途に適合。
  • 極低熱伝導率により過酷な温度差に対応。

■ 宇宙塵捕集材(Cosmic Dust Collector)

  • 超低密度エアロゲルが微粒子を非破壊で捕獲。
  • 宇宙科学ミッションでの微粒子分析に活用。

■ 高温用途(High-temperature Applications)

  • 繊維強化型エアロゲルが高温断熱材として検討される。
  • エンジン周辺部材の熱管理に応用可能。

■ 空力加熱対策(Aerodynamic Heating Control)

  • 超音速航空機向けに高温耐性向上の研究が進行中。
  • 機体表面の熱負荷軽減に寄与。

環境・エネルギー用途(Environmental & Energy Applications)

省エネ・環境負荷低減のニーズが高まる中、断熱・吸着・蓄熱などの機能を活かした環境・エネルギー分野での応用が注目されています。

■ 油・有機溶媒の吸着材(Oil & Organic Solvent Adsorbents)

  • 高比表面積(200〜1000 m²/g)と疎水性により、油・有機溶媒を選択的に吸着
  • 加熱・溶媒洗浄による再生が可能で、廃棄物削減に貢献
  • 海洋油流出対策、工場排水処理などで研究・利用が進む

■ 空気浄化・ガス吸着(Air Purification & Gas Adsorption

  • 表面改質により、CO₂、VOC、NOₓなどの吸着材として機能
  • 産業排ガス処理や室内空気質改善用途で検討が進む

■ 太陽熱集熱器・蓄熱材(Solar Thermal Collectors & Thermal Storage)

  • 透明断熱材として、太陽熱を効率的に取り込みつつ熱損失を抑制
  • 省エネ建築や再生可能エネルギーシステムで活用が期待される

■ 電池・キャパシタ材料(Battery & Supercapacitor Materials)

  • 電極担体として、リチウムイオン電池やスーパーキャパシタに応用
  • 高表面積により電荷貯蔵容量の向上が期待される

■ 燃料電池・触媒担体(Fuel Cell & Catalyst Support)

  • 白金・パラジウムなどのナノ触媒を担持し、反応効率を向上
  • 軽量・高耐熱性のため、移動体用燃料電池への応用が検討されている

化粧品用途(Cosmetic Applications)

メイクアップやスキンケアの高機能化が進む中、皮脂吸着・ソフトフォーカス・感触改良などの特性が評価され、化粧品添加剤として利用が広がっています。

■ 皮脂吸着・テカリ防止(Sebum Control)

  • 高空隙率(90%以上)と高比表面積により、皮脂・油分を効率的に吸着
  • メイク崩れ防止や長時間のマット効果に寄与

■ ソフトフォーカス効果(Soft-focus Effect)

  • 光の拡散により毛穴・小じわをぼかし、肌を滑らかに見せる
  • ファンデーションや下地で特に有効

■ 感触性向上(Texture Enhancement)

  • 真球状粒子により、滑らかでシルキーな肌触りを実現
  • パウダー製品やスキンケアの使用感向上に寄与

■ 香料・有効成分の徐放(Controlled Release of Actives)

  • 香料や親油性成分を担持し、持続的に放出
  • 香りの持続性向上や有効成分の安定化に貢献

■ 無色・無臭・非晶質構造(Colorless, Odorless, Amorphous)

  • 肌刺激性が低く、化学的に安定
  • 敏感肌向け処方にも適合しやすい

■ 疎水性処理(Hydrophobic Surface Treatment)

  • 水分による性能劣化を防止
  • 湿度の高い環境でも安定した機能を維持

■ サステナブル素材(Sustainable Material)

  • 自然由来のシリカを高機能化した素材で、環境負荷低減に寄与

電子・光学用途(Electronic & Optical Applications)

電子・光学分野では、熱制御・光透過性・低屈折率・絶縁性といった特性が求められ、スマートデバイスから光学機器まで幅広い用途で応用が進んでいます。

■ 熱制御材(Thermal Interface / Thermal Management Materials)

  • スマートフォン、ノートPC、EVバッテリーなど発熱部位の熱制御に利用
  • 熱伝導率は空気より低く、0.013〜0.020 W/m·K 程度で設計可能
  • 柔軟性のある薄膜タイプでは、1mm以下でも高断熱性を発揮

■ 電気絶縁性(Electrical Insulation)

  • 無機材料でありながら高絶縁性を持ち、電子部品の保護材として有効
  • 撥水処理により湿度による絶縁劣化を抑制

■ 透明断熱材(Transparent Insulation Materials)

  • 可視光に対して高い透過性を持ち、窓材・太陽熱集熱器などに応用
  • 光透過性と断熱性を両立する素材として注目

■ 低屈折率クラッド材(Low-refractive-index Cladding Material)

  • 屈折率は 1.01〜1.05 と空気に近く、光ファイバーのクラッド材として適合
  • 光損失の低減に寄与

■ チェレンコフ光検出用途(Cherenkov Radiation Detection)

  • 粒子物理学実験において、光速を超える粒子が発するチェレンコフ光の検出に利用
  • 光学的均質性と低屈折率が求められる用途で研究・活用が進む

科学・分析用途(Scientific & Analytical Applications)

高比表面積、ナノ多孔構造、光学的均質性などの特性により、触媒担体・吸着材・分析基材など、科学・分析分野で多様な応用が検討されています。

■ 触媒担体(Catalyst Support)

  • 多孔質構造が反応場として機能し、反応速度・選択性の向上に寄与
  • 表面官能基の導入により、酸・塩基・酸化還元触媒など多様な反応に対応

■ 吸着材・分離材(Adsorbents & Separation Materials)

  • ナノスケールの細孔により、CO₂、VOC、重金属イオンなどを選択的に吸着
  • 表面改質により、親水性・疎水性・イオン選択性を調整可能

■ 分析用基材(Analytical Substrates)

  • 光学的均質性と透明性を活かし、干渉・偏光測定などの光学分析に利用
  • 放射線検出器(Radiation Detectors)では、チェレンコフ光の検出用途として研究・利用が進む
    ※特定機関の実績を示唆しない安全な表現に調整

■ 徐放・担持材(Controlled Release & Carrier Materials)

  • 香料・薬物・酵素などを担持し、徐放性・安定性の向上に寄与
  • 医薬品分析(Pharmaceutical Analysis)や化粧品評価(Cosmetic Testing)にも応用可能

ご希望の用途に応じて、最適な粒径・数量をご提案可能です。価格や納期は仕様により変動いたしますので、詳細はお気軽にお問い合わせください。

安全性・取り扱い(Safety & Handling)

シリカエアロゲル粉末/粒子は非常に軽量で微細なため、取り扱い時には飛散や吸入を防ぐための基本的な安全対策が必要です。
以下は一般的な取り扱い上の注意点であり、詳細はSDS(安全データシート)をご確認ください。

飛散防止(Prevention of Dust Dispersion)

  • 粉末が空気中に舞いやすいため、静かに取り扱い、必要に応じて局所排気設備を使用してください。
  • 開封時は風のない環境で作業することが推奨されます。

吸入回避(Avoid Inhalation)

  • 微粒子を吸い込まないよう、防じんマスクなど適切な保護具の着用を推奨します。
  • 長時間の作業では十分な換気を確保してください。

皮膚・目の保護(Skin & Eye Protection)

  • 粉末が目に入らないよう保護メガネを着用してください。
  • 皮膚に付着した場合は水で洗い流してください。
  • 目に入った場合は速やかに洗眼し、必要に応じて医師の診察を受けてください。

保管方法(Storage Conditions)

  • 湿気を避け、密閉容器に入れて保管してください。
  • 高温多湿・直射日光を避け、安定した環境で保管することが望まれます。
  • 他の化学品と混在させないよう注意してください。

廃棄方法(Disposal)

  • 廃棄は、地域の法規制や産業廃棄物処理ルールに従って適切に行ってください。
  • 他の化学物質と混合せず、粉末が飛散しないよう密閉して処理してください。

SDS(安全データシート)について

  • 製品のSDSはご依頼に応じて提供可能です。
  • ご購入前に必要な場合は、お問い合わせにてお知らせください。

ナノ多孔質シリカエアロゲル粉末/粒子 製品ラインナップ(Product Lineup of Nano-porous Silica Aerogel Powders/Particles)

粒度分布(Particle Size Distribution, PSD)は、シリカエアロゲルの性能を左右する重要な要素です。用途(化粧品、断熱材、触媒など)に応じて、粒径や分布の最適設計が求められます。当社では、粉末・粒子タイプのシリカエアロゲルを複数の粒径で提供しており、幅広い用途に対応できるラインナップをご用意しています。

シリカエアロゲルの粒度分布(粒径)(Particle Size Distribution of Silica Aerogel)

粒度分布の制御が重要な理由(Why Particle Size Control Matters)

  • 断熱性・吸油性・触感など、用途に応じた性能を最適化するために粒度分布(粒径)の制御が不可欠。
  • 粒子が大きすぎると、フィルムや肌に傷をつける可能性があるため、最大粒子径の管理が重要。
  • 粒子の圧縮強度は粒径に依存し、一般に 5 μm 粒子で 10〜20 MPa 程度 が理想的とされる。

測定方法と分布の特徴(Measurement Methods & Distribution Characteristics)

  • レーザー回折法(Laser Diffraction)や動的光散乱法(DLS)が主に使用され、粒径と分布を高精度に測定可能。
  • 粒度分布は「頻度分布(ヒストグラム)」や「累積分布」で表され、粒径のばらつきを示す PDI(Polydispersity Index) も重要な指標。
  • 粒子径が小さいほど比表面積が大きくなり、吸着性・反応性が向上する一方、加工性や安定性に影響を与える。

一般的な粒度分布範囲(Typical Particle Size Ranges)

  • 粒径範囲:一般に 1〜数十 μm 程度が主流。
  • 化粧品用途では、肌触りやローリング性を考慮し、球状で 1〜10 μm 程度 が好まれる。
  • コロイダルシリカ分散液では、5〜150 nm のナノサイズ粒子が含まれる場合もある。

TKSKのシリカエアロゲル ラインナップ(TKSK Aerogel Particle Size Lineup)

当社では、以下の 8 グレードの粒径ラインナップをご用意しています。

  • 7 μm
  • 10 μm
  • 15 μm
  • 20 μm
  • 30 μm
  • 50 μm
  • 80 μm
  • 0.1〜3 mm(粒状タイプ)

その他の粒径についても、ご要望に応じてカスタマイズが可能な場合があります。
研究用途から量産検討まで、ナノ多孔質シリカエアロゲル粉末/粒子の購入をご希望の方は、お見積りや詳細についてお気軽にお問い合わせください。

【価格・ロット・納期の目安】
価格:ご希望の粒径や数量により変動いたしますが、粒径や数量により目安として数千円〜数万円/kg程度となっています。
最小ロット:一般的に数kg〜を目安としておりますが、用途や仕様に応じて柔軟に対応可能です。
納期:在庫状況やご要望の仕様により異なりますが、通常4週間~程度を目安としております。

SDS(安全データシート)およびTDS(技術データシート)は、用途確認後に個別提供しております。必要に応じてNDA(秘密保持契約)にも対応可能です。詳細はお問い合わせください。