隔熱材料是重要的高溫工程材料，不僅對鋼鐵工業，也對其他高溫裝置的隔熱保溫和能效提升有重要意義，高效能隔熱材料需要兼具高效隔熱、輕質高強、抗化學侵蝕等效能。
1、耐高溫超低導熱複合材料的研究
我國鋼水過熱度比國際先進水平高 20℃以上，造成噸鋼能耗高、鋼中夾雜物多和耐火材料侵蝕嚴重等問題。主要原因之一是鋼水輸運用鐵水包、鋼包等用的隔熱材料熱導率高，易粉化，耐久性差，依據材料傳熱機理，採用多元複合-微結構調控的隔熱材料設計理念，將二氧化矽氣凝膠與具有奈米孔結構的剛玉冶煉煙塵及陶瓷纖維複合，提高了SiO2氣凝膠隔熱材料的使用溫度和力學效能（見圖1）。透過複合合理的遮光劑來減少高溫近紅外輻射傳熱，進一步降低了材料的熱導率。據此研發出在1100℃服役的低成本、長壽命新型奈米隔熱材料（見圖2）。
將該隔熱材料與耐高溫的氧化鋁纖維進行復合，研製出 1600℃以上長期使用的低熱導率（1000℃為0。087 W·m-1·K-1）層狀複合隔熱材料（見表1）。該新型隔熱材料在鋼包上應用顯著提高其保溫效能，使鋼水過熱度下降 4℃， 噸鋼成本下降1~1。4 元； 層狀複合隔熱材料用於1800℃窯爐節能 20%以上。
2、非氧化物複合隔熱材料的研發
針對鋁電解槽冰晶石的強侵蝕性氣氛，將氮化矽-碳化矽複合材料的抗冰晶石侵蝕效能與多孔結構材料的熱阻性相結合，複合高效遮光劑，設計研發出氮化矽/碳化矽復相多孔陶瓷隔熱材料，在提高隔熱保溫效能的同時並具有良好的抗侵蝕性。採用凝膠注模結合發泡法制備出多孔坯體，固化乾燥後在氮氣氣氛下燒結，製得具有多孔和纖維交織結構的氮化矽-碳化矽復相多孔陶瓷。該材料氣孔率和孔結構可調控，體積密度為 0。45g/cm3 的材料，其耐壓強度為1。8 MPa， 1000℃時的熱導率為0。22 W/（m·K）。
氮化矽/碳化矽復相多孔陶瓷隔熱材料的顯微結構和產品照片如圖3所示。
將矽酸鋁纖維塊、蛭石塊、氮化矽/碳化矽復相多孔陶瓷（STIC-n）置於密閉的石墨坩堝內， 並擱置於冰晶石粉體上方，在1000℃條件下保溫48h。圖4 為侵蝕試驗前後各材料外觀的對比。可以看到，矽酸鋁纖維塊、蛭石塊均已嚴重侵蝕，而STIC-n 外觀變化不大，侵蝕前後一維方向尺寸收縮約0。5%， 質量增加約5%， 顯示了優良的抗含氟化物蒸汽侵蝕功能。
