Revisão: fundamentos e materiais para o projeto da microestrutura de isolantes térmicos refratários de alto desempenho

A eficiencia energetica de isolantes termicos cerâmicos que sao utilizados em altas temperaturas e definida pela condutividade termica (K) do material. Os mecanismos basicos de transferencia de calor, que sao a conducao, a radiacao e a conveccao sao neste texto relacionados com os principais parâmetros microestruturais de interesse visando a obtencao de isolantes termicos com valores de condutividade termica adequados para o uso em uma ampla faixa de temperatura. Pode-se concluir que a condutividade termica de cerâmicas porosas e funcao da composicao e microestrutura da porcao solida do material. Alem disso, a porosidade total e o tamanho de poros sao variaveis fundamentais, sendo que quanto maior a fracao volumetrica de poros menor a condutividade termica. Mostrou-se que poros com tamanho entre 0,5 e 4 µm sao os mais eficazes para a reducao de K, devido a menor permeabilidade e elevada capacidade de espalhamento conferida a microestrutura. Tambem foi possivel concluir que a presenca de materiais opacificadores pode reduzir significativamente a contribuicao da radiacao, fato que pode ser observado por meio das teorias de acoplamento entre conducao e radiacao, uma vez que tais materiais aumentam a espessura otica dos isolantes. Por fim, realizou-se um estudo sobre os principais tipos de isolantes cerâmicos comerciais e as caracteristicas microestruturais que conferem suas propriedades.