Легкі теплоізоляційні матеріали — це матеріали з пористою структурою, які мають характеристики низької об’ємної щільності, високої пористості та низької теплопровідності та можуть ефективно блокувати передачу тепла. Однак його міцність не висока, а стійкість до корозії низька. Він в основному використовується в ненесучих конструкціях, таких як постійні шари та теплоізоляційні шари або частини, які не контактують з розчинами. Легкі теплоізоляційні матеріали вперше були запропоновані деякими країнами США та Західної Європи. Дослідження показали, що цей матеріал може ефективно покращити коефіцієнт використання теплової енергії та зменшити втрати тепла. Тому його швидко просували, а дослідницький ентузіазм щодо нього також продовжував зростати.
1. Гідрофобний теплоізоляційний матеріал
Теплоізоляційний матеріал являє собою матеріал з пористою структурою. Завдяки різним процесам підготовки його пори можна розділити на три типи: сполучені пори, напівзакриті пори та закриті пори. Пори в більшості матеріалів сполучені і напівзакриті, закритих пір мало. Сполучені пори та напівзакриті пори легко утворюють капілярне проникнення та водопоглинання, що призводить до утворення вологи в ізоляційному матеріалі, яку важко видалити. Однак теплопровідність води за нормальної температури в 23 рази перевищує теплопровідність повітря, і теплоізоляційні характеристики теплоізоляційного матеріалу будуть значно знижені після поглинання води, і це також дуже шкідливо для самого матеріалу. В даний час більшість теплоізоляційних матеріалів не є гідрофобними. Щоб теплоізоляційні матеріали не відволожувалися, їх часто спеціально упаковують, що непомітно збільшує вартість. Новим напрямком досліджень теплоізоляційних матеріалів стало те, як зробити сам матеріал гідрофобним.
2. Екологічно чисті теплоізоляційні матеріали
Із зростанням обізнаності про енергозбереження та захист навколишнього середовища висуваються більш високі вимоги до легких теплоізоляційних матеріалів. Хоча необхідна чудова продуктивність, також потрібно, щоб вона не завдавала шкоди людському тілу та навколишньому середовищу. На цьому фоні пропонуються екологічно чисті вогнетривкі матеріали, які вимагають, щоб вогнетривкі матеріали не виробляли канцерогенів і токсичних речовин, які є шкідливими для навколишнього середовища та людського організму під час виробничого процесу та процесу використання.
Наприклад, магнезіально-хромовий матеріал використовується як найважливіший вогнетривкий матеріал у зоні випалу великомасштабної цементної обертової печі та мідеплавильного виробництва. Хоча він має хороші показники в усіх аспектах, у проекті використання Cr3 plus перетворюється на Cr6 plus, а Cr6 plus є отруйним і розчинним у воді. Це завдасть шкоди людському організму, а також призведе до забруднення навколишнього середовища та підземних вод. Щоб вирішити цю проблему, Японія вивчила використання сировини MgO-TiO2-Al2O3 для заміни магнієво-хромових матеріалів. Продуктивність цього матеріалу порівнянна з характеристиками магнієво-хромових матеріалів. Співвідношення не поступається, і він має відповідну видиму пористість і кращу стійкість до ерозії шлаку.
