聚合物中的颗粒数量样品分析图像显微镜
泡孔的形成
泡孔成核
形成MCP材料的关键环节在于大量的泡孔成核。泡孔可以是均
相成核或异相成核。由于原料的均一性，当整个基体中泡孔成核所
需的活化能也是均匀的时，就会产生均相成核。异相成核往往发生
在两种或两种以上的材料之间的界面上。在这种位置上成核所消耗
的能量较低，因而其界面能较高。当驱动力非常高，如聚合物中气
体过饱和度非常大时，活化水平的差别远远小于驱动力，则均相成
核和异相成核会同时发生。当使用超临界态CO2生产MCP材料时，通
常会涉及两种成核过程。
传统的发泡工艺中，不仅要往聚合物中加物理发泡剂或化学发
泡剂，还要与碳酸钙等粉末共混形成异相成核位置。此时，泡孔个
数由分散到聚合物中的颗粒数量决定。因颗粒比较大并且是确定的
，故泡孔个数极为有限。而要将极细的粉末分散到聚合物中又非常
困难。来自于发泡剂的气体分布在这些有限的位置上，典型的泡孔
尺寸通常为几百个微米。同样，由于泡孔不是同时成核，其尺寸分
布也不均匀。因此，最初成核的泡孔有长大的趋势，这是由于自由
能会使气体扩散到大的泡或孔。值得一提的是：达到平衡时，小泡
孔内的压力比大泡孔内的压力高。
为使成核产生，需克服一个能量壁垒。能量壁垒取决于两个竞
争因素：①气体扩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。在泡孔稳定和生长之前，有一个临界泡孔尺寸，低于
该尺寸时，泡孔胚将塌陷
