ฉนวนกันความร้อนหมายถึงช่วงของวัสดุและเทคนิคที่ใช้เพื่อจำกัดการไหลของพลังงานความร้อน จึงช่วยรักษาความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นที่ที่อยู่ติดกัน หน้าที่หลักของมันคือการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน รับประกันความเสถียรของกระบวนการ เพิ่มความปลอดภัย และสร้างความสะดวกสบายในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย วิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังเกี่ยวข้องกับการต่อต้านกลไกการถ่ายเทความร้อนสามแบบ ได้แก่ การนำความร้อน (ผ่านวัสดุของแข็งหรือของเหลวที่อยู่นิ่ง) การพาความร้อน (ผ่านของเหลวหรือก๊าซที่เคลื่อนที่) และการแผ่รังสี (ผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) วัสดุฉนวนสามารถทำเช่นนี้ได้โดยโครงสร้างที่มีอากาศนิ่งหรือก๊าซอื่นๆ อยู่ภายในเมทริกซ์ที่เป็นรูพรุน เส้นใย หรือเซลล์ เพราะอากาศนิ่งเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี (ค่า k ≈ 0.026 วัตต์/เมตร·เคลวิน) ประสิทธิภาพจะถูกวัดโดยการนำความร้อน (ค่า k) โดยฉนวนสำหรับอาคารทั่วไป เช่น EPS, XPS และขนแร่ มีค่า k อยู่ระหว่าง 0.030 ถึง 0.040 วัตต์/เมตร·เคลวิน ความต้านทานรวมต่อการไหลของความร้อนจะถูกระบุด้วยค่า R-value ซึ่งคำนวณจากความหนาหารด้วยค่า k ปัจจัยสำคัญในการเลือกฉนวนกันความร้อนจึงไม่ได้มีเพียงแค่ค่า R-value เท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัจจัยอื่นๆ เช่น สมรรถนะต่อไฟ (ความสามารถในการเผาไหม้ ความเป็นพิษของควัน) ความต้านทานต่อความชื้น (ซึ่งอาจลดประสิทธิภาพลงอย่างรุนแรงหากดูดซึมน้ำ) ความคงตัวทางมิติ ความแข็งแรงเชิงกล และความทนทานตลอดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ในอาคาร ฉนวนกันความร้อนเป็นส่วนประกอบสำคัญของเปลือกหุ้มอาคาร ทำงานร่วมกับชั้นกันลมและชั้นกันไอความชื้นเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่สะดวกสบาย ทนทาน และใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ในบริบทอุตสาหกรรม ช่วยประหยัดพลังงานในท่อและถัง ปกป้องบุคลากรจากการถูกน้ำร้อนลวก และรักษาอุณหภูมิของกระบวนการ ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของการพัฒนาฉนวนกันความร้อนมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นผ่านนาโนเทคโนโลยี (เช่น เจลอากาศ) ความยั่งยืนที่ดีขึ้นด้วยวัสดุที่มาจากธรรมชาติและวัสดุรีไซเคิล และการเพิ่มความสามารถหลายด้าน เช่น การรวมวัสดุเปลี่ยนเฟสเพื่อเพิ่มมวลความร้อน