Lahki toplotnoizolacijski materiali so materiali s porozno strukturo, ki imajo značilnosti nizke prostorninske gostote, visoke poroznosti in nizke toplotne prevodnosti ter lahko učinkovito blokirajo prenos toplote. Vendar pa njegova trdnost ni visoka in odpornost proti koroziji je slaba. Večinoma se uporablja v nenosilnih konstrukcijah, kot so trajni sloji in toplotnoizolacijski sloji ali deli, ki niso v stiku z raztopinami. Lahke toplotnoizolacijske materiale so prve predlagale nekatere države v ZDA in zahodni Evropi. Študije so pokazale, da lahko ta material učinkovito izboljša stopnjo izrabe toplotne energije in zmanjša toplotne izgube. Zato se je hitro promoviral, raziskovalno navdušenje nad njim pa se je še naprej povečevalo.
1. Hidrofobni toplotnoizolacijski material
Toplotnoizolacijski material je material s porozno strukturo. Zaradi različnih postopkov priprave lahko njene pore razdelimo na tri vrste: povezane pore, polzaprte pore in zaprte pore. Pore v večini materialov so povezane in polzaprte, zaprtih por pa je malo. Povezane pore in polzaprte pore zlahka tvorijo kapilarno penetracijo in absorpcijo vode, kar povzroči vlago v izolacijskem materialu, ki jo je težko odstraniti. Vendar pa je toplotna prevodnost vode pri normalni temperaturi 23-krat večja od prevodnosti zraka, toplotna izolacija toplotnoizolacijskega materiala pa se bo po vpijanju vode močno zmanjšala, poleg tega pa je zelo škodljiva za sam material. Trenutno večina toplotnoizolacijskih materialov ni hidrofobnih. Da se toplotnoizolacijski materiali ne navlažijo, so pogosto posebej pakirani, kar nevidno podraži. Kako narediti sam material hidrofoben, je postal nov raziskovalni trend toplotnoizolacijskih materialov.
2. Okolju prijazni toplotnoizolacijski materiali
Z naraščajočo ozaveščenostjo o varčevanju z energijo in varovanju okolja se postavljajo višje zahteve za lahke toplotnoizolacijske materiale. Medtem ko je zahtevana vrhunska učinkovitost, je potrebno tudi, da ne bo škodilo človeškemu telesu in okolju. V okviru tega ozadja so predlagani okolju prijazni ognjevzdržni materiali, ki zahtevajo, da ognjevzdržni materiali med proizvodnim procesom in postopkom uporabe ne proizvajajo rakotvornih in strupenih snovi, ki so škodljive za okolje in človeško telo.
Na primer, material iz magnezijevega oksida in kroma se uporablja kot najpomembnejši ognjevarni material v coni žganja velikih cementnih rotacijskih peči in industrije za taljenje bakra. Čeprav ima dobro delovanje v vseh pogledih, se v projektu uporabe Cr3 plus pretvori v Cr6 plus, Cr6 plus pa je strupen in topen v vodi. Škodoval bo človeškemu telesu, povzročil pa bo tudi onesnaženje okolja in podzemne vode. Da bi rešili ta problem, je Japonska proučevala uporabo surovin MgO-TiO2-Al2O3 za zamenjavo magnezijevo-kromovih materialov. Učinkovitost tega materiala je primerljiva z zmogljivostjo materialov iz magnezija in kroma. Razmerje ni slabše, ima primerno navidezno poroznost in boljšo odpornost proti eroziji žlindre.
