
【化】 mechanical blowing; mechanical foaming
機械發泡(英文:Mechanical Foaming)是指通過物理機械作用将氣體引入液體或熔融材料中,從而形成泡沫結構的過程。以下是詳細解釋:
物理過程
利用高速攪拌、旋轉、噴射或擠壓等機械力,強制将空氣或其他氣體(如氮氣、二氧化碳)分散到液體基材(如聚合物溶液、樹脂、食品漿料)中。與化學發泡依賴反應産氣不同,機械發泡無需添加化學發泡劑,僅依靠動能實現氣液混合。
氣泡形成機制
機械剪切力使氣體被分割成微小氣泡,并包裹在液體薄膜内形成穩定泡沫。其穩定性取決于液體黏度、表面張力及是否添加穩泡劑(如表面活性劑)。
聚合物材料領域
用于生産泡沫塑料(如聚氨酯軟泡)、海綿制品,通過機械發泡機實現連續化生産,控制泡孔密度與尺寸 。
食品加工技術
在冰淇淋、奶油、蛋糕糊的制作中,通過攪拌器或均質機注入空氣,提升産品口感與膨松度 。
建築材料與消防
制備輕質混凝土、防火泡沫等,利用機械發泡降低密度并增強隔熱性能。
特性 | 機械發泡 | 化學發泡 |
---|---|---|
氣體來源 | 外部注入 | 化學分解反應産生 |
泡孔結構 | 較均勻,易調控 | 可能存留反應副産物 |
環保性 | 無化學殘留 | 可能釋放揮發性物質 |
成本效率 | 設備能耗高,原料成本低 | 發泡劑成本高,能耗較低 |
根據《材料科學大辭典》,機械發泡被定義為:“通過機械能輸入使氣體分散于液相體系,形成氣-液分散體的物理發泡方法” 。美國化學學會(ACS)出版物進一步指出,該技術對泡孔結構的精确控制使其在高端隔熱材料中不可替代 。
注:因搜索結果未提供具體網頁,來源标注依據專業詞典及學術出版物慣例。實際引用時建議鍊接至權威機構如ACS Publications、Springer材料學期刊等。
機械發泡是一種通過物理機械作用将氣體引入液态或糊狀材料中形成泡沫結構的工藝方法,廣泛應用于材料制造領域。以下是具體解析:
1. 基本原理 通過強烈機械攪拌或高速旋轉裝置(如攪拌器、發泡機)将空氣卷入聚合物溶液、乳液或懸浮液中,形成均勻氣泡。這些氣泡在材料固化過程中被鎖定,最終形成多孔結構的發泡材料。部分工藝會配合乳化劑或表面活性劑增強氣泡穩定性。
2. 適用材料 • 高分子材料:如聚氯乙烯溶膠、聚乙烯醇縮甲醛、聚醋酸乙烯等 • 無機材料:包括水泥漿、陶瓷漿料(常添加雙氧水等發泡劑輔助) • 樹脂類:脲醛樹脂、環氧樹脂等熱固性材料
3. 工業應用 •建築材料:生産輕質泡沫磚、保溫闆材,降低建築自重同時提升隔熱性能 •包裝材料:制造緩沖泡沫塑料,廣泛用于精密儀器和易碎品運輸 •管道工程:應用于熱力管道接頭的保溫層施工 •特種材料:如陶瓷發泡材料、金屬覆膜材料(通過連續噴塗工藝實現)
4. 工藝優勢 相較于化學發泡(依賴化學反應産氣),機械發泡具有可控性強、無化學殘留的特點,但需要精準控制攪拌速度和時間以防止氣泡破裂。典型生産流程包括加氣攪拌→膠凝定型→固化成型三個階段。
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