Materialele ușoare de izolare termică sunt materiale cu o structură poroasă, care au caracteristicile unei densități de volum scăzute, porozitate ridicată și conductivitate termică scăzută și pot bloca eficient transferul de căldură. Cu toate acestea, rezistența sa nu este mare, iar rezistența la coroziune este slabă. Este folosit mai ales în structuri neportante, cum ar fi straturi permanente și straturi de izolare termică sau părți care nu sunt în contact cu soluțiile. Materialele ușoare de izolare termică au fost propuse pentru prima dată de unele țări din Statele Unite și Europa de Vest. Studiile au descoperit că acest material poate îmbunătăți eficient rata de utilizare a energiei termice și poate reduce pierderile de căldură. Prin urmare, a fost promovat rapid, iar entuziasmul pentru cercetare a continuat să crească.
1. Material termoizolator hidrofob
Materialul termoizolant este un material cu structură poroasă. Datorită diferitelor procese de preparare, porii săi pot fi împărțiți în trei tipuri: pori conectați, pori semiînchiși și pori închiși. Porii din majoritatea materialelor sunt conectați și semiînchiși și există puțini pori închiși. Porii conectați și porii semiînchiși sunt ușor de format prin penetrare capilară și absorbție de apă, rezultând umiditate în materialul izolator, care este dificil de îndepărtat. Cu toate acestea, conductivitatea termică a apei la temperatura normală este de 23 de ori mai mare decât cea a aerului, iar performanța de izolare termică a materialului termoizolant va fi mult redusă după absorbția apei și este, de asemenea, foarte dăunătoare pentru materialul în sine. În prezent, majoritatea materialelor termoizolante nu sunt hidrofobe. Pentru a preveni umezirea materialelor termoizolante, acestea sunt adesea ambalate special, ceea ce crește invizibil costul. Cum să faci materialul în sine hidrofob a devenit o nouă tendință de cercetare a materialelor termoizolante.
2. Materiale termoizolante ecologice
Odată cu creșterea gradului de conștientizare a economisirii energiei și a protecției mediului, sunt prezentate cerințe mai mari pentru materialele ușoare de izolare termică. Deși este necesară o performanță superioară, se cere, de asemenea, ca aceasta să nu dăuneze organismului uman și mediului. Materialele refractare ecologice sunt propuse în acest context, care necesită ca materialele refractare să nu producă substanțe cancerigene și toxice care sunt dăunătoare mediului și organismului uman în timpul procesului de producție și al procesului de utilizare.
De exemplu, materialul magneziu-crom este folosit ca cel mai important material refractar în zona de ardere a cuptoarelor rotative de ciment la scară largă și a industriei de topire a cuprului. Deși are performanțe bune în toate aspectele, în proiectul de utilizare, Cr3 plus este transformat în Cr6 plus, iar Cr6 plus este otrăvitor și solubil în apă. Va provoca daune corpului uman și, de asemenea, va provoca poluarea mediului și a apelor subterane. Pentru a rezolva această problemă, Japonia a studiat utilizarea materiilor prime MgO-TiO2-Al2O3 pentru a înlocui materialele magneziu-crom. Performanța acestui material este comparabilă cu cea a materialelor magneziu-crom. Raportul nu este inferior și are o porozitate aparentă adecvată și o rezistență mai bună la eroziunea zgurii.
