二氧化硅（SiO₂）气凝胶是一类高孔隙率凝胶多孔材料，通常采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备工艺，一般的合成工艺遵循三步：首先在溶剂中形成含有液体介质的凝胶，再对形成的凝胶经老化、改性等后处理，最后通过超临界干燥、冷冻干燥和近些年发展的常压干燥技术将孔洞中的液态介质替换为空气而制得。SiO₂气凝胶独特的三维纳米网络骨架结构，使得该种气凝胶显现出优异的物理化学性能，如超高孔隙率(80~99.5%)、高比表面积(500~1200m²/g)、低密度(0.003~0.5g/cm³)、低热导率(0.005~0.1W/(m•K))、超低介电常数（1.0~2.0)、低折射系数(~1.05)、低声传播速度(~100 m/s)和疏水性等。

自1931年斯坦福大学学者S.Kistler首次制备出SiO₂气凝胶后，对气凝胶的研究就不断得到推进，各国研究者主要沿着两条路径做了颇见成效的研究工作：一是气凝胶的合成工艺领域，即对采用不同硅源前驱体及其合成路线的优化和开辟新型气凝胶进行了重点研究；二是气凝胶材料性能及性能与微结构关系的探究。在^­诸多重要领域二氧化硅气凝胶都展现了独特的应用优势。在这些领域中气凝胶材料的力学性能尤为关键，具有基础性、支撑性的作用，为气凝胶最终走向大规模产业化应用提供技术支持。通常选用较广的硅源前驱体包括有机硅源和无机硅源。采用这些前驱体合成的SiO₂气凝胶需采用复杂且繁琐的后处理工艺，涉及老化、表面改性、溶剂替换等。经过超临界干燥处理的最终样品具有较大脆裂性，机械强度在几兆帕级水平，破坏压缩应变较小，表现出较差的综合力学性能。通过选用有机改性硅烷类前驱体采用一定的合成工艺，在常压干燥下制备出的气凝胶具有一定的抗弯曲和压缩等力学性能，SiO₂气凝胶展现出的柔性使得其脆裂性得到一定程度的改善，这为改善材料的力学性能提供了有益的借鉴。同时气凝胶是一种类似海绵和泡沫材料的低密度多孔材料，与实体固体材料在力学行为上有较大差异，针对SiO₂气凝胶这种独特多孔形态软物质的力学研究具有重要理论价值。