聚合物中的顆粒數量樣品分析圖像顯微鏡
泡孔的形成
泡孔成核
形成MCP材料的關鍵環節在于大量的泡孔成核。泡孔可以是均
相成核或異相成核。由于原料的均一性，當整個基體中泡孔成核所
需的活化能也是均勻的時，就會產生均相成核。異相成核往往發生
在兩種或兩種以上的材料之間的界面上。在這種位置上成核所消耗
的能量較低，因而其界面能較高。當驅動力非常高，如聚合物中氣
體過飽和度非常大時，活化水平的差別遠遠小于驅動力，則均相成
核和異相成核會同時發生。當使用超臨界態CO2生產MCP材料時，通
常會涉及兩種成核過程。
傳統的發泡工藝中，不僅要往聚合物中加物理發泡劑或化學發
泡劑，還要與碳酸鈣等粉末共混形成異相成核位置。此時，泡孔個
數由分散到聚合物中的顆粒數量決定。因顆粒比較大并且是確定的
，故泡孔個數極為有限。而要將極細的粉末分散到聚合物中又非常
困難。來自于發泡劑的氣體分布在這些有限的位置上，典型的泡孔
尺寸通常為幾百個微米。同樣，由于泡孔不是同時成核，其尺寸分
布也不均勻。因此，最初成核的泡孔有長大的趨勢，這是由于自由
能會使氣體擴散到大的泡或孔。值得一提的是：達到平衡時，小泡
孔內的壓力比大泡孔內的壓力高。
為使成核產生，需克服一個能量壁壘。能量壁壘取決于兩個競
爭因素：①氣體擴散到泡孔胚所能提供的能量；②形成泡孔表面所
需的表面能。在泡孔穩定和生長之前，有一個臨界泡孔尺寸，低于
該尺寸時，泡孔胚將塌陷
