真空爐保溫是利用熱媒水的相變進行熱交換的，燃料燃燒釋放出的熱量被熱媒水吸收，當溫度上升至某真空狀態下的飽和溫度時，蒸發成飽和和蒸汽，完成第一次相變過程。凝結水流進蒸發室繼續吸熱，完成相變循環。真空熱水鍋爐的下部結構由燃燒室和傳熱管束組成；上部為真空室，其中插入了U型管熱交換器；真空室外接抽氣單元，使真空室保持穩定的真空度，并將真空室內不凝結氣體抽出，提高U型熱交換器的換熱效率。

真空爐保溫材料一般是指熱系數小于或等于0.12的材料。保溫材料發展很快，在工業和建筑中采用良好的保溫技術與材料，往往可以起到事半功倍的效果。建筑中每使用一噸礦物棉絕熱制品，一年可節約一噸石油。傳統的保溫隔熱材料是以提高氣相空隙率，降低導熱系數和傳導系數為主。纖維類保溫材料在使用環境中要使對流傳熱和輻射傳熱升高，必須要有較厚的覆層；而型材類無機保溫材料要進行拼裝施工，存在接縫多、有損美觀、防水性差、使用壽命短等缺陷。為此，人們一直在尋求與研究一種能大大提高保溫材料隔熱反射性能的新型材料。

工業化生產碳纖維按原料路線可分為聚丙烯腈 (PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠 基碳纖維三大類。從粘膠纖維制取高力學性能的碳纖維必須經高溫拉伸石墨化，碳化收率低，技術難度大、設備復雜，成本較高，產品主要為耐燒蝕材料及隔熱材料所用；由瀝青制取碳纖維，原料來源豐富，碳化收率高，但因原料調制復雜、產品性能較低，亦未得到大規模發展。由聚丙烯腈纖維原絲可制得高性能的碳纖維，其生產工藝較其它方法簡單，而且產品的力學性能優良，用途廣泛，因而自20世紀60年代問世以來，取得了長足的發展，成為當今碳纖維工業生產的主流。

碳纖維繩是用碳纖維制成的繩，簡稱碳繩。以聚丙烯腈基碳繩為例，常用直徑2.0，每米重量1.8g，最小拉伸載荷100N，最大環扣強度100N，最小環扣強度60N，灰分含量<0.5%，是一種耐高溫材料，其導電性優良。主要用途：制法是根據用戶要求制成碳股繩或編織繩。碳繩是真空爐保溫隔熱材料的必備配料，還可用作導電電極等。已廣泛應用于各種不同類型負離子導電電極、真空爐隔熱層炭氈捆扎、縫制、化工，石油，食品機械，醫療機械醫用器材，土木建筑，電子儀器等領域。也可根據用戶要求制成2-12股碳繩或編織圓繩。

石墨氈因選用原氈的不同分為瀝青基石墨氈、聚丙烯腈基（PAN基）石墨氈和黏膠基石墨氈三種，主要用途是作為單晶硅冶煉爐的保溫、隔熱材料。在化學工業中可作為高純度腐蝕性化學試劑的過濾材料。以下是炭纖維硬氈與石墨纖維硬氈的區別。炭纖維的炭化溫度只有一千多度，制成炭纖維硬氈后的使用溫度也就一千多度。炭纖維在隔絕空氣下加熱到近三千度就成了石墨纖維,制成石墨纖維硬氈后的使用溫度可以達到兩千多度。如果炭纖維硬氈用于兩千多度的保溫環境下會發生變化的。

碳纖維是纖維狀的碳素材料，含碳量在90%以上。它是利用各種有機纖維在惰性氣體中、 高溫狀態下碳化而制得。真空爐保溫材料碳纖維具有十分優異的力學性能，是目前已大量生產的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維，特別是在2000℃以上的高溫惰性環境中，碳材料是唯一強度不下降的物質，是其他主要結構材料(金屬及其合金)所無法比擬的。真空爐保溫材料廠家除了優異的力學性能外，碳纖維還兼具其他多種優良性能，如低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、抗疲勞、震動衰減性高、電及熱傳導性高、熱膨脹系數低、X光穿透性高，非磁體但有電磁屏蔽性等。