Lagani termoizolacioni materijali su materijali sa poroznom strukturom, koji imaju karakteristike male zapreminske gustine, visoke poroznosti i niske toplotne provodljivosti, i mogu efikasno da blokiraju prenos toplote. Međutim, njegova čvrstoća nije visoka, a otpornost na koroziju je slaba. Najviše se koristi u nenosivim konstrukcijama kao što su trajni slojevi i termoizolacioni slojevi ili delovi koji nisu u kontaktu sa rastvorima. Lagane termoizolacione materijale prvi su predložile neke zemlje u Sjedinjenim Državama i Zapadnoj Evropi. Istraživanja su pokazala da ovaj materijal može efikasno poboljšati stopu iskorišćenja toplotne energije i smanjiti gubitak toplote. Stoga je ubrzano promoviran, a istraživački entuzijazam za njom također je nastavio rasti.
1. Hidrofobni termoizolacioni materijal
Toplotnoizolacijski materijal je materijal porozne strukture. Zbog različitih procesa pripreme, njegove pore se mogu podijeliti u tri tipa: povezane pore, poluzatvorene pore i zatvorene pore. Pore u većini materijala su povezane i poluzatvorene, a malo je zatvorenih pora. Povezane pore i poluzatvorene pore lako stvaraju kapilarni prodor i upijanje vode, što rezultira vlagom u izolacijskom materijalu, koju je teško ukloniti. Međutim, toplinska provodljivost vode pri normalnoj temperaturi je 23 puta veća od zraka, a učinak toplinske izolacije termoizolacijskog materijala će se znatno smanjiti nakon upijanja vode, a također je vrlo štetan za sam materijal. Trenutno većina materijala za toplinsku izolaciju nije hidrofobna. Kako bi se spriječilo vlaženje materijala za toplinsku izolaciju, često se posebno pakuju, što nevidljivo povećava cijenu. Kako sam materijal učiniti hidrofobnim postao je novi trend istraživanja termoizolacijskih materijala.
2. Ekološki prihvatljivi termoizolacioni materijali
Uz sve veću svijest o uštedi energije i zaštiti okoliša, postavljaju se veći zahtjevi za lagane materijale za toplinsku izolaciju. Iako su potrebne vrhunske performanse, potrebno je i da ne nanose štetu ljudskom tijelu i okolišu. U okviru ove osnove predlažu se ekološki prihvatljivi vatrostalni materijali, koji zahtijevaju da vatrostalni materijali ne proizvode karcinogene i toksične tvari koje su štetne za okoliš i ljudsko tijelo tokom procesa proizvodnje i upotrebe.
Na primjer, magnezij-krom materijal se koristi kao najvažniji vatrostalni materijal u zoni pečenja velikih cementnih rotacijskih peći i industrije topljenja bakra. Iako ima dobre performanse u svim aspektima, u projektu upotrebe Cr3 plus se pretvara u Cr6 plus, a Cr6 plus je otrovan i rastvorljiv u vodi. Nanijet će štetu ljudskom tijelu, a također će uzrokovati zagađenje okoliša i podzemnih voda. Kako bi riješio ovaj problem, Japan je proučavao upotrebu MgO-TiO2-Al2O3 sirovina za zamjenu magnezijum-hrom materijala. Performanse ovog materijala su uporedive sa onima od magnezijum-hrom materijala. Omjer nije inferioran, a ima odgovarajuću prividnu poroznost i bolju otpornost na eroziju šljake.
