复合材料学报

作者：严庆光, 王绘芳, 郑勇福,

关键词：聚苯乙烯(PS)-超临界CO₂系统, 微孔发泡, 气泡长大, 冷却定型, 数值分析,

本文以聚苯乙烯（PS）-超临界CO₂系统为例，提出了一种基于细胞模型，结合动量方程、质量方程、扩散方程及本构方程建立气泡长大及冷却定型问题的数学模型。用MATLAB编制了基于以上数学模型的仿真模拟程序。在模拟过程中，通过引入材料性质与温度、压力、CO₂浓度的关系式，确定了工艺参数和微孔形态之间的量化关系。结果表明，三个工艺参数对PS-CO₂气泡长大的影响：CO₂浓度 > 压力 > 温度。由正交模拟实验可知，不同加工条件下得到的气泡半径最大为49.5 <em>μ</em>m，最小为1.27 <em>μ</em>m，其中适于微孔发泡的气泡半径则处于10~25 <em>μ</em>m之间。另外通过对气泡冷却定型的研究得到，快速冷却可以使气泡密度增加、气泡尺寸减小。

来源：2018年第5期

《复合材料学报》期刊编辑部

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