مواد العزل الحراري خفيفة الوزن هي مواد ذات هيكل مسامي ، والتي تتميز بخصائص كثافة الحجم المنخفض ، والمسامية العالية ، والتوصيل الحراري المنخفض ، ويمكنها منع انتقال الحرارة بشكل فعال. ومع ذلك ، فإن قوتها ليست عالية ، ومقاومتها للتآكل ضعيفة. يستخدم في الغالب في الهياكل غير الحاملة مثل الطبقات الدائمة وطبقات العزل الحراري أو الأجزاء التي لا تتلامس مع المحاليل. تم اقتراح مواد العزل الحراري خفيفة الوزن لأول مرة من قبل بعض الدول في الولايات المتحدة وأوروبا الغربية. لقد وجدت الدراسات أن هذه المادة يمكن أن تحسن بشكل فعال معدل استخدام الطاقة الحرارية وتقليل فقد الحرارة. لذلك ، تم الترويج لها بسرعة ، كما استمر الحماس البحثي لها في الزيادة.
1. مادة العزل الحراري مسعور
مادة العزل الحراري عبارة عن مادة ذات هيكل مسامي. بسبب عمليات التحضير المختلفة ، يمكن تقسيم مسامها إلى ثلاثة أنواع: المسام المتصلة والمسام شبه المغلقة والمسام المغلقة. المسام في معظم المواد متصلة وشبه مغلقة ، وهناك القليل من المسام المغلقة. يسهل تكوين المسام المتصلة والمسام شبه المغلقة اختراق الشعيرات الدموية وامتصاص الماء ، مما ينتج عنه رطوبة في مادة العزل ، والتي يصعب إزالتها. ومع ذلك ، فإن الموصلية الحرارية للماء عند درجة الحرارة العادية تبلغ 23 ضعفًا للهواء ، وسيتم تقليل أداء العزل الحراري لمادة العزل الحراري بشكل كبير بعد امتصاص الماء ، كما أنها ضارة جدًا بالمادة نفسها. في الوقت الحاضر ، معظم مواد العزل الحراري ليست كارهة للماء. من أجل منع رطوبة مواد العزل الحراري ، غالبًا ما يتم تعبئتها بشكل خاص ، مما يزيد التكلفة بشكل غير مرئي. أصبحت كيفية جعل المادة نفسها كارهة للماء اتجاه بحثي جديد لمواد العزل الحراري.
2. مواد العزل الحراري صديقة للبيئة
مع زيادة الوعي بتوفير الطاقة وحماية البيئة ، يتم طرح متطلبات أعلى لمواد العزل الحراري خفيفة الوزن. في حين أن الأداء المتفوق مطلوب ، إلا أنه مطلوب أيضًا ألا يسبب ضررًا لجسم الإنسان والبيئة. تم اقتراح مواد حرارية صديقة للبيئة في ظل هذه الخلفية ، والتي تتطلب ألا تنتج المواد المقاومة للحرارة مواد مسرطنة ومواد سامة ضارة بالبيئة وجسم الإنسان أثناء عملية الإنتاج وعملية الاستخدام.
على سبيل المثال ، تُستخدم مادة المغنيسيا والكروم كأهم مادة مقاومة للصهر في منطقة الحرق في الفرن الدوار للأسمنت وصناعة صهر النحاس. على الرغم من أنه يتمتع بأداء جيد من جميع الجوانب ، إلا أنه في مشروع الاستخدام ، يتم تحويل Cr3 plus إلى Cr6 plus ، و Cr6 plus سام وقابل للذوبان في الماء. سوف يسبب ضررًا لجسم الإنسان ، كما أنه سيسبب تلوثًا بيئيًا وتلوثًا للمياه الجوفية. لحل هذه المشكلة ، درست اليابان استخدام المواد الخام MgO-TiO 2- Al2O3 لاستبدال مواد المغنيسيوم والكروم. أداء هذه المادة مشابه لأداء مواد المغنيسيوم والكروم. النسبة ليست أقل شأنا ، ولها مسامية ظاهرية مناسبة ومقاومة أفضل لتآكل الخبث.
