Cos’è l'isolamento ad alte temperature?

Cos’è l'isolamento ad alte temperature? I materiali termoisolanti sono prodotti per il rivestimento refrattario di impianti termici industriali che hanno l'obiettivo di ridurre le perdite di calore. Per raggiungere questo traguardo devono essere utilizzati materiali con bassa conduttività e bassa capacità termica.
I materiali altamente isolanti hanno una porosità totale di almeno il 45%. In pratica, i materiali effettivamente impiegati hanno una porosità che va dal 60 al 90% e, in casi estremi, fino al 99%. Una porosità alta, però, comporta bassa resistenza meccanica, elevata permeabilità ai gas e bassa resistenza alla corrosione.

La conducibilità termica non dipende solo dalla porosità totale del materiale, ma anche dalla dimensione e dalla forma dei pori, dalla composizione della struttura e dalla composizione mineralogica. Al variare della temperatura, i fattori responsabili del flusso di calore - conduzione allo stato solido, convezione e radiazione - variano di influenza. Sono dunque necessari diametri massimi dei pori <1 mm. I materiali isolanti microporosi con pori <0,1 µm hanno la più bassa conducibilità termica.

Possono essere utilizzati diversi processi per formare e modificare i pori dei materiali isolanti, ad esempio la decomposizione termica, la schiuma, la dilatazione (gonfiatura) e processi gassosi impellenti, l'uso di liquidi in evaporazione o di solidi e l'utilizzo di strutture in fibra e leggeri additivi naturali o sintetici.

I materiali termoisolanti leggeri hanno quasi completamente sostituito, nei progetti, i materiali refrattari densi come la chamotte, soprattutto quando si tratta di un'applicazione con basso carico meccanico e bassa corrosione.

La resistenza agli shock termici dei materiali da costruzione leggeri ha una grande influenza sulle applicazioni. I prodotti in lana resistenti alle alte temperature (AES / PCW / ASW) sono in grado di resistere a forti shock termici a differenza di altri materiali da costruzione leggeri che sono più sensibili.

Conducibilità termica di diversi materiali termoisolanti

Panoramica dei più importanti gruppi di materiali isolanti ad alte temperature