I materiali isolanti termici leggeri sono materiali con una struttura porosa, che hanno le caratteristiche di bassa densità di volume, elevata porosità e bassa conducibilità termica e possono bloccare efficacemente il trasferimento di calore. Tuttavia, la sua forza non è elevata e la sua resistenza alla corrosione è scarsa. Viene utilizzato principalmente in strutture non portanti come strati permanenti e strati di isolamento termico o parti che non sono a contatto con soluzioni. I materiali leggeri per l'isolamento termico sono stati proposti per la prima volta da alcuni paesi negli Stati Uniti e nell'Europa occidentale. Gli studi hanno scoperto che questo materiale può migliorare efficacemente il tasso di utilizzo dell'energia termica e ridurre la perdita di calore. Pertanto, è stato rapidamente promosso e anche l'entusiasmo per la ricerca ha continuato ad aumentare.
1. Materiale di isolamento termico idrofobo
Il materiale termoisolante è un materiale a struttura porosa. A causa dei diversi processi di preparazione, i suoi pori possono essere suddivisi in tre tipi: pori collegati, pori semichiusi e pori chiusi. I pori nella maggior parte dei materiali sono collegati e semichiusi e ci sono pochi pori chiusi. I pori collegati e i pori semichiusi sono facili da formare penetrazione capillare e assorbimento d'acqua, con conseguente umidità nel materiale isolante, che è difficile da rimuovere. Tuttavia, la conduttività termica dell'acqua a temperatura normale è 23 volte quella dell'aria e le prestazioni di isolamento termico del materiale isolante termico saranno notevolmente ridotte dopo l'assorbimento dell'acqua ed è anche molto dannosa per il materiale stesso. Attualmente, la maggior parte dei materiali per l'isolamento termico non è idrofobica. Per evitare che i materiali di isolamento termico si inumidiscano, spesso vengono imballati in modo speciale, il che aumenta invisibilmente il costo. Come rendere il materiale stesso idrofobo è diventata una nuova tendenza di ricerca sui materiali per l'isolamento termico.
2. Materiali di isolamento termico rispettosi dell'ambiente
Con la crescente consapevolezza del risparmio energetico e della protezione dell'ambiente, vengono proposti requisiti più elevati per i materiali leggeri per l'isolamento termico. Sebbene siano necessarie prestazioni superiori, è anche necessario che non causi danni al corpo umano e all'ambiente. In questo contesto vengono proposti materiali refrattari ecocompatibili, che richiedono che i materiali refrattari non producano sostanze cancerogene e tossiche dannose per l'ambiente e il corpo umano durante il processo di produzione e il processo di utilizzo.
Ad esempio, il materiale magnesia-cromo viene utilizzato come materiale refrattario più importante nella zona di cottura del forno rotante per cemento su larga scala e dell'industria della fusione del rame. Sebbene abbia buone prestazioni sotto tutti gli aspetti, nel progetto di utilizzo, Cr3 plus viene convertito in Cr6 plus e Cr6 plus è velenoso e solubile in acqua. Causerà danni al corpo umano e causerà anche inquinamento ambientale e inquinamento delle acque sotterranee. Per risolvere questo problema, il Giappone ha studiato l'uso di materie prime MgO-TiO2-Al2O3 per sostituire i materiali magnesio-cromo. Le prestazioni di questo materiale sono paragonabili a quelle dei materiali magnesio-cromo. Il rapporto non è inferiore, presenta un'appropriata porosità apparente e una migliore resistenza all'erosione delle scorie.
