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在超臨界狀態下，氣體和液體之間不再有界面存在，而是成為介于氣體和液體之間的一種均勻的流體。這種流體逐漸從凝膠中排出，由于不存在氣液界面，也就不存在毛細作用，因此不會引起凝膠體的收縮和結構的破壞，直至全部流體都從凝膠中排出，得到充滿氣體的，具有納米孔結構的材料。

超臨界干燥裝置由高壓釜及其控溫裝置組成。常用的干燥介質是甲醇、乙醇和二氧化碳三種，由于甲醇、乙醇易燃、易爆，在大規模制備時多采用二氧化碳作干燥介質。

在超臨界狀態下的流體，氣-液界面消失，表面張力不復超臨界干燥存在，此時凝膠毛細孔中就不存在由表面張力產生的附加壓力，因此在超臨界流體條件下的干燥，就可以保持凝膠原先的分散結構，從而可以避免常溫干燥和烘烤干燥等常規干燥技術在干燥過程中由于強烈的毛細管收縮作用造成的物料或納米粒子的團聚和凝并，防止材料基礎粒子變粗，比表面急劇下降以及孔隙大量減少等后果。