气体常数微孔塑料是指泡孔直径为0.1m~10m，泡孔密度为109~1012个/cm3的泡沫塑料。与未发泡的塑料相比，其密度可降低5 %.一般地，微孔塑料具有高冲击强度、高韧性、高比刚度、高疲劳寿命、低介电常数、低热传导系数。因而，微孔塑料的应用领域非常宽泛，包括要求降低本钱的包装、高的比强度和隔离性能的飞机和汽车零部件、质量轻能吸收能量的运动器材、织物用的保温纤维、分别过程中用的分子级的过滤器、要求低摩擦系数的外表改良成分以及生物医学材料等。而且，由于微孔塑料是采纳C2、N2等惰性气体作为发泡剂，不再使用氟利昂等，因而可作为某些常规泡沫塑料的环境友好替代产品。

　　微孔塑料的发泡成型过程一般都要经过三个阶段，即气泡的成核、长大和泡体固化定型。其中，气泡的成核尤为重要，临界气泡核的大小是决定制品中泡孔大小的主要因素；成核密度（单位体积内所造成的临界气泡核的数量）是决定产品中泡孔密度的主要因素，是微孔塑料成型的关键的一步。在求出临界气泡核的半径后，须要进一步求出成核速率，确定成核密度，从而控制制品中气泡的大小及密度。

　　1成核速率利用超临界气体作为发泡剂消费微孔塑料，在不加任何成核剂的条件下为均相成核，而均相成核有利于得到散布均匀的微孔构造。依据经典成核实践，均相成核的成核速率为：f0――频率系数C0――体系中气体的浓度T―体系的绝对温度Pb、Pm―分别为泡孔内和熔体中的压力在中：下面确定频率系数/0中的两个参数Z和/Z为Zddovich系数，依据气体分子热运动和体系热力学可知，并非所有撞击临界气泡核外表的气体分子都能进入临界气泡核。因而，气体分子撞击气泡核界面并进入其中的概率（有效撞击频率系数Z）可由临界气泡核界面张力和体系的热力学状态参数决定：B―与气泡核造成的最小功有关的系数，B1―1/3（1―Pm/Ph）依据气体分子运动实践，在一定的温度和压力下，气体分子在单位工夫内、单位面积上的碰撞与气体分子的浓度和气体分子的均匀速度有关，即：v―气体分子热运动的均匀速度将式（4）与体系的宏观热力学参数联络起来作进一步推导得：可见，成核速率与气体浓度和频率系数成正比。

　　2成核密度及成核工夫bookmark3依据式（1）求得成核速率后，成核密度为：-成核工夫但是，依据式（6）无法直接求出成核密度，一是成核工夫tn无法确定，二是依据成核速率的表达式求积分非常艰难。因而，我们采纳有限差分法来求成核密度，即将气体/聚合物体系流经机头口模的工夫等分，分别计算各工夫段内的成核速率，当聚合物熔体中气体的含量抵达临界值C，即认为成核完毕，此时所经历的总工夫即为成核工夫。详细过程如下。

　　首先计算流经机头口模的工夫（驻留工夫）At，能够依据流量计算：解度、初始饱和压力、气泡膨胀的最小临界压力有关的常数=0，而实际状况是当t=0时，气泡的半径就是气泡核的半径，因而我们将式（11）改写为：所以，第/段工夫以前所造成的气泡核到了第/工夫段时的半径可依据上式计算为：在工夫段内造成的气泡到了工夫段/后，所含有的总的气体分子数为：再将驻留工夫等分为N份（即沿口模轴线等分为N份）。则每一等分的工夫为：每一等分内聚合物熔体的压力取开端点的压力近似替代：当体系到了/工夫段后，单位体积内所有气泡所含有的气体分子数n/为：所以在工夫段内聚合物熔体中的气体分子浓度为：-机头口模入口处的压力-i工夫段开端点聚合物熔体的压力如果临界气泡核的半径已经计算出来，则临界气泡核内的压力Ph为：气体浓度气体分子数C°P°N0 C0一流体体积一M -气体在聚合物熔体中的溶解度率系数。f0/为：X――/工夫段内所造成的临界气泡核的半径第/工夫段以前所造成的气泡核到了第/工夫段内要膨胀长大，为此要计算其长大后的直径，但气泡的长大过程本身就是非常复杂的。为了简化计算，须要选用最简略的公式。

　　C.A.Villamiza和C.D.Han通过矩形模腔上的玻璃窗察看了气泡在注射成型过程中的长大行为，丈量了静止的PS在熔体中单个CO2气泡的增长速度。其钻研结果标明：气泡半径的增长率简直与气泡的初始半径、发泡剂的浓度无关，但与聚合物熔体的粘度有关。依据他们的实验结果，提出了计算气泡半径的经历公式：在/工夫段内成核速率/为：在/工夫段内造成的气泡核数Pc/为：到/工夫段完毕时，总的成核密度数Pc/为：设抵达工夫段k时，聚合物熔体中气体浓度下降到不再成核的临界值Cn时，成核速率为零，即当C/< Cn时，不再成核，因而总的成核工夫为：+总的成核密度为：机头口模流道成核段的长度为：机头口模流道气泡膨胀段的长度为：通过上述步骤就能够求出成核密度和成核工夫。

　　3完毕语通过对气体/聚合物体系流经机头口模的活动工夫停止等分，首次推导出了微孔塑料成型过程中成核密度和成核工夫的迭代计算公式，从而为控制微孔塑料成型过程中泡孔密度提供了实践根底。