A könnyű hőszigetelő anyagok olyan porózus szerkezetű anyagok, amelyek kis térfogatsűrűséggel, nagy porozitással és alacsony hővezető képességgel rendelkeznek, és hatékonyan blokkolják a hőátadást. Szilárdsága azonban nem nagy, korrózióállósága gyenge. Leginkább nem teherhordó szerkezetekben, például állandó rétegekben és hőszigetelő rétegekben, vagy oldatokkal nem érintkező alkatrészekben alkalmazzák. A könnyű hőszigetelő anyagokat először az Egyesült Államok és Nyugat-Európa egyes országai javasolták. Tanulmányok kimutatták, hogy ez az anyag hatékonyan javítja a hőenergia felhasználási arányát és csökkenti a hőveszteséget. Ezért gyorsan népszerűsítették, és a kutatás iránti lelkesedés is tovább nőtt.
1. Hidrofób hőszigetelő anyag
A hőszigetelő anyag porózus szerkezetű anyag. A különböző előkészítési folyamatok miatt pórusai három típusra oszthatók: összefüggő pórusokra, félig zárt pórusokra és zárt pórusokra. A legtöbb anyag pórusai össze vannak kötve és félig zártak, és kevés a zárt pórus. Az összefüggő pórusok és félig zárt pórusok könnyen kialakítanak kapilláris behatolást és vízfelvételt, így a szigetelőanyagban nedvesség keletkezik, amelyet nehéz eltávolítani. Azonban a víz hővezető képessége normál hőmérsékleten 23-szorosa a levegőnek, és a hőszigetelő anyag hőszigetelő képessége nagymértékben csökken a víz felszívása után, és magára az anyagra is nagyon káros. Jelenleg a legtöbb hőszigetelő anyag nem hidrofób. A hőszigetelő anyagok nedvesedésének elkerülése érdekében gyakran speciálisan csomagolják őket, ami láthatatlanul megnöveli a költségeket. A hőszigetelő anyagok új kutatási irányzatává vált, hogyan lehet magát az anyagot hidrofóbbá tenni.
2. Környezetbarát hőszigetelő anyagok
Az energiatakarékosság és a környezetvédelem iránti növekvő tudatosság következtében egyre magasabb követelményeket támasztanak a könnyű hőszigetelő anyagokkal szemben. Jóllehet kiváló teljesítményre van szükség, az is szükséges, hogy ne okozzon kárt az emberi szervezetben és a környezetben. Ennek keretében környezetbarát tűzálló anyagokat javasolnak, ami megköveteli, hogy a tűzálló anyagok a gyártási és felhasználási folyamat során ne termeljenek rákkeltő és mérgező anyagokat, amelyek károsak a környezetre és az emberi szervezetre.
Például a nagyüzemi forgókemencék és a rézkohászat égetési zónájában a magnézia-króm anyagot használják a legfontosabb tűzálló anyagként. Bár minden szempontból jó teljesítményt nyújt, a felhasználási projektben a Cr3 plus Cr6 pluszra alakul át, a Cr6 plus pedig mérgező és vízben oldódik. Káros lesz az emberi szervezetben, környezetszennyezést és talajvízszennyezést is okoz. A probléma megoldása érdekében Japán tanulmányozta a MgO-TiO2-Al2O3 nyersanyagok használatát a magnézium-króm anyagok helyettesítésére. Ennek az anyagnak a teljesítménye a magnézium-króm anyagokéhoz hasonlítható. Az arány nem rosszabb, megfelelő látszólagos porozitással és jobb salak-erózióval szembeni ellenállással rendelkezik.
