Lichtgewicht thermische isolatiematerialen zijn materialen met een poreuze structuur, die de kenmerken hebben van een lage volumedichtheid, hoge porositeit en lage thermische geleidbaarheid, en die de overdracht van warmte effectief kunnen blokkeren. De sterkte is echter niet hoog en de corrosieweerstand is slecht. Het wordt meestal gebruikt in niet-dragende structuren zoals permanente lagen en thermische isolatielagen of delen die niet in contact komen met oplossingen. Lichtgewicht thermische isolatiematerialen werden voor het eerst voorgesteld door sommige landen in de Verenigde Staten en West-Europa. Studies hebben aangetoond dat dit materiaal de benuttingsgraad van warmte-energie effectief kan verbeteren en warmteverlies kan verminderen. Daarom is het snel gepromoot en is het onderzoeksenthousiasme ervoor blijven toenemen.
1. Hydrofoob thermisch isolatiemateriaal
Het thermisch isolatiemateriaal is een materiaal met een poreuze structuur. Door verschillende bereidingsprocessen kunnen de poriën in drie typen worden verdeeld: verbonden poriën, halfgesloten poriën en gesloten poriën. De poriën in de meeste materialen zijn verbonden en halfgesloten en er zijn weinig gesloten poriën. Verbonden poriën en halfgesloten poriën vormen gemakkelijk capillaire penetratie en wateropname, waardoor vocht in het isolatiemateriaal moeilijk te verwijderen is. De thermische geleidbaarheid van water bij normale temperatuur is echter 23 keer die van lucht, en de thermische isolatieprestaties van het thermische isolatiemateriaal zullen sterk worden verminderd na het absorberen van water, en het is ook zeer schadelijk voor het materiaal zelf. Momenteel zijn de meeste warmte-isolatiematerialen niet hydrofoob. Om te voorkomen dat de warmte-isolatiematerialen vochtig worden, worden ze vaak speciaal verpakt, wat de kostprijs onzichtbaar verhoogt. Hoe het materiaal zelf hydrofoob te maken, is een nieuwe onderzoekstrend geworden van thermische isolatiematerialen.
2. Milieuvriendelijke thermische isolatiematerialen
Met het toenemende bewustzijn van energiebesparing en milieubescherming worden er hogere eisen gesteld aan lichtgewicht warmte-isolatiematerialen. Hoewel superieure prestaties vereist zijn, is het ook vereist dat het geen schade toebrengt aan het menselijk lichaam en het milieu. Milieuvriendelijke vuurvaste materialen worden voorgesteld tegen deze achtergrond, wat vereist dat vuurvaste materialen geen kankerverwekkende stoffen en giftige stoffen produceren die schadelijk zijn voor het milieu en het menselijk lichaam tijdens het productieproces en het gebruiksproces.
Magnesia-chroommateriaal wordt bijvoorbeeld gebruikt als het belangrijkste vuurvaste materiaal in de bakzone van de grootschalige cementrotatieoven en de kopersmeltindustrie. Hoewel het in alle opzichten goede prestaties levert, wordt Cr3 plus in het gebruiksproject omgezet in Cr6 plus en is Cr6 plus giftig en oplosbaar in water. Het veroorzaakt schade aan het menselijk lichaam en veroorzaakt ook milieuverontreiniging en grondwaterverontreiniging. Om dit probleem op te lossen, heeft Japan het gebruik van MgO-TiO2-Al2O3-grondstoffen ter vervanging van magnesium-chroommaterialen bestudeerd. De prestaties van dit materiaal zijn vergelijkbaar met die van magnesium-chroommaterialen. De verhouding is niet minderwaardig en heeft een geschikte schijnbare porositeit en een betere weerstand tegen erosie van slakken.
