
【化】 mechanical blowing; mechanical foaming
机械发泡(英文:Mechanical Foaming)是指通过物理机械作用将气体引入液体或熔融材料中,从而形成泡沫结构的过程。以下是详细解释:
物理过程
利用高速搅拌、旋转、喷射或挤压等机械力,强制将空气或其他气体(如氮气、二氧化碳)分散到液体基材(如聚合物溶液、树脂、食品浆料)中。与化学发泡依赖反应产气不同,机械发泡无需添加化学发泡剂,仅依靠动能实现气液混合。
气泡形成机制
机械剪切力使气体被分割成微小气泡,并包裹在液体薄膜内形成稳定泡沫。其稳定性取决于液体黏度、表面张力及是否添加稳泡剂(如表面活性剂)。
聚合物材料领域
用于生产泡沫塑料(如聚氨酯软泡)、海绵制品,通过机械发泡机实现连续化生产,控制泡孔密度与尺寸 。
食品加工技术
在冰淇淋、奶油、蛋糕糊的制作中,通过搅拌器或均质机注入空气,提升产品口感与膨松度 。
建筑材料与消防
制备轻质混凝土、防火泡沫等,利用机械发泡降低密度并增强隔热性能。
特性 | 机械发泡 | 化学发泡 |
---|---|---|
气体来源 | 外部注入 | 化学分解反应产生 |
泡孔结构 | 较均匀,易调控 | 可能存留反应副产物 |
环保性 | 无化学残留 | 可能释放挥发性物质 |
成本效率 | 设备能耗高,原料成本低 | 发泡剂成本高,能耗较低 |
根据《材料科学大辞典》,机械发泡被定义为:“通过机械能输入使气体分散于液相体系,形成气-液分散体的物理发泡方法” 。美国化学学会(ACS)出版物进一步指出,该技术对泡孔结构的精确控制使其在高端隔热材料中不可替代 。
注:因搜索结果未提供具体网页,来源标注依据专业词典及学术出版物惯例。实际引用时建议链接至权威机构如ACS Publications、Springer材料学期刊等。
机械发泡是一种通过物理机械作用将气体引入液态或糊状材料中形成泡沫结构的工艺方法,广泛应用于材料制造领域。以下是具体解析:
1. 基本原理 通过强烈机械搅拌或高速旋转装置(如搅拌器、发泡机)将空气卷入聚合物溶液、乳液或悬浮液中,形成均匀气泡。这些气泡在材料固化过程中被锁定,最终形成多孔结构的发泡材料。部分工艺会配合乳化剂或表面活性剂增强气泡稳定性。
2. 适用材料 • 高分子材料:如聚氯乙烯溶胶、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯等 • 无机材料:包括水泥浆、陶瓷浆料(常添加双氧水等发泡剂辅助) • 树脂类:脲醛树脂、环氧树脂等热固性材料
3. 工业应用 •建筑材料:生产轻质泡沫砖、保温板材,降低建筑自重同时提升隔热性能 •包装材料:制造缓冲泡沫塑料,广泛用于精密仪器和易碎品运输 •管道工程:应用于热力管道接头的保温层施工 •特种材料:如陶瓷发泡材料、金属覆膜材料(通过连续喷涂工艺实现)
4. 工艺优势 相较于化学发泡(依赖化学反应产气),机械发泡具有可控性强、无化学残留的特点,但需要精准控制搅拌速度和时间以防止气泡破裂。典型生产流程包括加气搅拌→胶凝定型→固化成型三个阶段。
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