Kevyet lämmöneristysmateriaalit ovat huokoisen rakenteen omaavia materiaaleja, joilla on pieni tilavuustiheys, suuri huokoisuus ja alhainen lämmönjohtavuus ja jotka voivat tehokkaasti estää lämmön siirtymisen. Sen lujuus ei kuitenkaan ole korkea, ja sen korroosionkestävyys on heikko. Sitä käytetään enimmäkseen ei-kantavissa rakenteissa, kuten pysyvissä kerroksissa ja lämmöneristyskerroksissa tai osissa, jotka eivät ole kosketuksissa liuosten kanssa. Kevyitä lämmöneristysmateriaaleja ehdotettiin ensimmäisen kerran joissakin maissa Yhdysvalloissa ja Länsi-Euroopassa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että tämä materiaali voi tehokkaasti parantaa lämpöenergian käyttöastetta ja vähentää lämpöhäviöitä. Siksi sitä on edistetty nopeasti ja myös tutkimusinnostus sitä kohtaan on lisääntynyt.
1. Hydrofobinen lämmöneristysmateriaali
Lämmöneristysmateriaali on materiaali, jolla on huokoinen rakenne. Erilaisten valmistusprosessien vuoksi sen huokoset voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: yhteenliittyvät huokoset, puolisuljetut huokoset ja suljetut huokoset. Useimpien materiaalien huokoset ovat yhteydessä toisiinsa ja puolisuljettuja, ja suljettuja huokosia on vähän. Yhdistetyt huokoset ja puolisuljetut huokoset muodostavat helposti kapillaariläpäisyn ja veden imeytymisen, jolloin eristemateriaalissa on kosteutta, jota on vaikea poistaa. Veden lämmönjohtavuus normaalilämpötilassa on kuitenkin 23 kertaa ilman, ja lämmöneristysmateriaalin lämmöneristyskyky heikkenee huomattavasti veden imemisen jälkeen, ja se on myös erittäin haitallista itse materiaalille. Tällä hetkellä useimmat lämmöneristysmateriaalit eivät ole hydrofobisia. Lämmöneristemateriaalien kosteuden estämiseksi ne pakataan usein erikoispakkauksiin, mikä nostaa kustannuksia näkymättömästi. Itse materiaalin tekemisestä hydrofobiseksi on tullut uusi lämmöneristysmateriaalien tutkimustrendi.
2. Ympäristöystävälliset lämmöneristysmateriaalit
Kun tietoisuus energiansäästöstä ja ympäristönsuojelusta kasvaa, kevyille lämmöneristysmateriaaleille asetetaan korkeammat vaatimukset. Vaikka vaaditaan ylivoimaista suorituskykyä, vaaditaan myös, että se ei aiheuta haittaa ihmiskeholle ja ympäristölle. Taustalla ehdotetaan ympäristöystävällisiä tulenkestäviä materiaaleja, mikä edellyttää, että tulenkestävät materiaalit eivät tuota tuotanto- ja käyttöprosessissa ympäristölle ja ihmiskeholle haitallisia syöpää ja myrkyllisiä aineita.
Magnesiumkromimateriaalia käytetään esimerkiksi tärkeimpänä tulenkestävänä materiaalina laajamittaisen sementtikiertouunin ja kuparin sulatusteollisuuden polttoalueella. Vaikka sen suorituskyky on kaikin puolin hyvä, käyttöprojektissa Cr3 plus muuttuu Cr6 plus -tuotteeksi ja Cr6 plus on myrkyllinen ja vesiliukoinen. Se aiheuttaa haittaa ihmiskeholle ja aiheuttaa myös ympäristön saastumista ja pohjaveden saastumista. Tämän ongelman ratkaisemiseksi Japani on tutkinut MgO-TiO2-Al2O3-raaka-aineiden käyttöä magnesium-kromimateriaalien korvaamiseksi. Tämän materiaalin suorituskyky on verrattavissa magnesium-kromimateriaalien suorituskykyyn. Suhde ei ole huonompi, ja sillä on sopiva näennäinen huokoisuus ja parempi kestävyys kuonaeroosiota vastaan.
