保温隔热耐火材料由气体和固体两相组成，固相传导是主要的热量传递方式。相对于致密耐火材料而言，保温隔热材料的多孔结构可以被看做是气相隔离了固相，由固相传导变成了气相传导，从而降低了导热系数。此外，热量还可通过辐射进行能量传递，虽然这部分能量在低温时很小，但高温时辐射传热作用非常显著。

  由此可知，保温隔热耐火材料的热导率既与材料的化学矿物组成、结晶状态有关，也与各相的分布、含量、排列有关。下面从保温隔热耐火材料的气孔尺寸、材料组份以及体积密度这三个因素对保温隔热耐火材料的影响进行分析。

  1.气孔的影响

  保温隔热耐火材料的气孔率恒定时，导热系数主要取决于材料内部气孔形状、气孔尺寸及相互之间的连通情况。随着气孔尺寸变小，材料的隔热性能提高。气孔尺寸变小意味着气孔数量增多，一方面，气孔尺寸变小降低了空气对流的幅度，对流传热的效率随之降低；另一方面，气孔数量增多会使材料内孔壁总表面积变大，固体反射面增加，从而导致辐射传热的效率降低。因此，当气孔率恒定时，气孔尺寸减小会降低材料的导热系数。此外，气孔的形态对轻质隔热材料的保温效果也有很大的影响，有研究表明具有球形封闭孔的轻质隔热材料拥有比具有长条形或者开口气孔的轻质隔热材料更好的隔热效果。

  2.材料组份的影响

  热辐射导热系数与物体的热发射率成正比，发射率愈小，保温隔热效果就愈好。研究发现氧化物的热发射率与颗粒粒径、温度及组成有关，提高隔热制品Al2O3、ZnO、MgO、CaO的含量有利于降低其热发射率，而添加少量的过渡元素氧化物能明显提高材料的热发射率。因此，保温隔热耐火材料中尽量不要混入Fe、Cr等过渡元素。此外，减小原料颗粒粒径也有助于减小材料热发射率。

  3.体积密度的影响

  由于固体导热系数高于静止空气，因此常温下保温隔热耐火材料的导热系数随着单位体积内固体物质含量的减少而降低，即体积密度越小，导热系数越低。在保温隔热耐火材料常见的气孔尺寸范围内(1~1000μm)，随着体积密度减小，气孔数量增多，气孔平均尺寸增大，固体总界面数减少，这些都会加剧气孔内部空气的辐射传热。因此，要想使保温隔热耐火材料具有最低的导热系数，不是体积密度越小越好，而应该对应于某一特定的使用温度，使材料导热系数最低的最佳体积密度。

  （来源：高温节能保温技术）