关于森朗仪器发泡工艺，分为化学发泡设备与物理发泡设备，本篇主要介绍板材、粉末、塑料粒子发泡高压高温反应设备，一般由如下系统构成：

一、核心反应系统

核心反应系统是发泡反应的核心载体，直接决定发泡产品的成型质量，森朗仪器根据板材、粉末、塑料粒子的不同发泡需求，采用定制化结构设计，适配不同物料的装载、反应及出料场景。

1.反应釜本体：采用耐高温、耐高压合金材质，世纪森朗反应釜可承受压力范围10-50MPa、温度范围室温~750℃，完全能够承载超临界CO₂发泡的极端工况。此外针对不同物料设计专属结构：板材发泡采用长方体釜体，配备可调节夹持装置，确保板材平整受力、发泡均匀；粉末发泡采用圆柱形釜体，内置防挂壁结构，避免粉末结块、附着釜壁；塑料粒子发泡采用带导流结构的圆柱形釜体，便于粒子与超临界CO₂充分接触，同时预留粒子循环通道，适配连续式发泡需求。釜体容积可根据客户需求定制（10ml-100L），兼顾实验室小批量研发与中试生产。

2.釜体密封系统：采用A型双线密封结构，有效解决高温高压工况下的CO₂泄漏问题，密封寿命长、维护便捷。密封件选用耐超临界CO₂腐蚀、耐高温的特种材料，适配长期连续运行，同时配备密封监测装置，实时反馈密封状态，出现泄漏时及时报警，保障设备运行安全。

3.内置辅助装置：根据物料特性配置专属辅助部件——板材发泡釜内置恒温导热板，确保板材上下表面温度均匀，避免局部发泡过度或不足；粉末发泡釜内置高速搅拌装置（转速0-500r/min可调），采用锚式或桨式搅拌桨，实现粉末与超临界CO₂的均匀混合，防止局部成核不均；

二、超临界CO₂供给与调控系统

该系统是物理发泡的“核心动力源”，主要功能是将普通CO₂转化为超临界状态，并精准控制其注入量、压力、温度，确保超临界CO₂与物料高效溶胀、成核，是决定泡孔尺寸、密度的关键系统，森朗仪器采用高精度调控组件，保障参数稳定性。

1. CO₂储存与预处理单元：配备高压CO₂储罐，用于储存液态CO₂，储罐内置液位监测装置，实时显示CO₂剩余量；预处理模块包含过滤器、干燥器，可去除CO₂中的水分、杂质，避免杂质影响发泡质量，同时防止水分腐蚀设备管路。

2. 增压与汽化单元：采用高压柱塞泵，将液态CO₂增压至超临界压力（通常10-30MPa，可根据工艺需求调节）；增压后的CO₂进入汽化器，通过电加热方式将其加热至超临界温度（31.1℃以上），实现CO₂从液态到超临界态的转化。森朗仪器的增压泵采用变频控制，压力调节精度可达±0.1MPa，汽化器配备恒温控制系统，温度波动≤±1℃，确保超临界CO₂的状态稳定。

3. 计量与注入单元：配备高精度质量流量计，精准计量超临界CO₂的注入量，注入量可通过控制系统实时调节；注入管路采用耐高温高压管路，配备单向阀、截止阀，防止超临界CO₂回流，同时管路外层包裹保温层，避免CO₂在输送过程中温度下降，确保进入反应釜的CO₂始终处于超临界状态。此外，针对不同物料，设计专属注入方式：板材发泡采用多点均匀注入，粉末与粒子发泡采用环形注入，提升CO₂与物料的接触效率。

4. 压力调控单元：包含压力传感器、压力调节阀、泄压阀，实时监测反应釜内的压力变化，当压力高于设定值时，泄压阀自动开启泄压；当压力低于设定值时，增压泵自动补压，确保反应釜内压力始终稳定在工艺设定范围。森朗仪器的压力调控系统支持分段压力控制，可根据发泡工艺的不同阶段（溶胀阶段、成核阶段、生长阶段）设定不同压力值，适配复杂发泡工艺需求。

三、恒温加热与温度调控系统

温度是超临界CO₂发泡的核心参数之一，直接影响CO₂的溶胀效率、泡孔成核速率、泡孔生长状态，该系统的核心功能是确保反应釜内温度均匀、稳定，适配不同发泡工艺的温度需求，森朗仪器采用多维度恒温设计，解决局部温度差异问题。

1. 釜体加热单元：采用夹套式加热或电加热两种方式（可根据客户需求选择）——夹套式加热通过导热油循环加热，升温均匀；电加热模块加热升温速度快，控温精度高。

2. 温度监测与调控单元：反应釜内、夹套/加热层、均配备高精度温度传感器，实时采集各节点温度数据，传输至控制系统；控制系统通过PID恒温算法，自动调节加热功率，确保反应釜内温度均匀，温度波动≤±1℃。同时，配备温度保护装置，当温度超过设定上限时，自动切断加热电源，防止设备损坏或物料变质。

3. 降温单元：发泡反应结束后，需要快速将反应釜降温至室温，便于出料和后续处理。森朗仪器的降温单元采用水冷或风冷两种方式，水冷方式降温速度快，适合对降温效率要求高的工艺；风冷方式节能、环保，适合小规模研发场景。降温过程中，温度控制系统同步工作，避免降温过快导致釜体温差过大、产生应力，同时防止泡孔因骤冷而塌陷。

超临界发泡装置图

四、物料处理与出料系统

该系统适配板材、粉末、塑料粒子三种不同物料的进料、反应过程辅助及出料需求，重点解决物料装载、混合、出料过程中的结块、破损、发泡不均等问题，确保生产连续性和产品一致性。

1. 进料单元：根据物料形态设计专属进料方式——板材进料采用手动或电动牵引式进料，配备定位装置，确保板材精准放入釜体，避免偏移；粉末进料采用密闭式螺旋进料机，防止粉末飞扬，同时可调节进料速度，实现连续进料；塑料粒子进料采用振动式进料斗，配备筛选装置，去除粒子中的杂质、碎粒，进料过程中可实现粒子的均匀铺撒，避免堆积。所有进料方式均采用密闭设计，防止超临界CO₂泄漏，同时避免物料被污染。

2. 出料单元：针对不同物料的成型特点，设计专属出料结构——板材发泡釜采用侧开门或上开门结构，配备牵引装置，可将发泡后的板材平稳拉出，避免板材破损、变形；粉末发泡釜采用底部卸料阀，配备筛分装置，可将发泡后的粉末进行分级筛选，去除未发泡的结块粉末，同时实现连续出料；塑料粒子发泡釜采用底部旋转出料装置，出料速度可调，同时配备冷却通道，将发泡后的粒子快速冷却定型，避免粒子粘连。

3. 后处理单元：配备简易后处理接口，可衔接干燥机、筛分机、裁切机等辅助设备—板材发泡后可直接衔接裁切机，根据需求裁切尺寸；粉末发泡后衔接干燥机，去除残留的CO₂和水分；塑料粒子发泡后衔接筛分机，分级筛选不同粒径的发泡粒子，提升产品附加值。

五、智能控制系统

森朗仪器采用全自动智能控制系统，整合所有系统的参数调控、状态监测、操作控制，实现发泡工艺的自动化、精准化运行，降低人工操作难度，同时便于工艺参数的存储、调用和优化，适配实验室研发与规模化生产。

1. 操作界面：采用7-15英寸触摸屏操作面板，界面简洁直观，可实时显示各系统的运行参数（压力、温度、CO₂注入量、搅拌转速等），同时支持手动/自动两种操作模式——手动模式适合实验室工艺调试，可单独调节每个系统的参数；自动模式适合批量生产，预设工艺参数后，设备可自动完成进料、超临界CO₂制备、发泡反应、降温、出料全流程，无需人工干预。

2. 参数存储与调用：支持多组工艺参数存储（可存储100-500组），针对不同物料、不同发泡需求，可预设专属工艺参数，后续使用时直接调用，无需重复调试；同时具备参数导出功能，可将工艺参数、运行数据导出为Excel格式，便于实验数据记录、分析和工艺优化。

3. 远程监控与报警：可选配远程监控模块，通过电脑、手机APP实时查看设备运行状态，远程调节工艺参数；配备全方位报警系统，当设备出现压力异常、温度异常、CO₂泄漏、电机故障等问题时，会通过声光报警提醒操作人员，同时自动启动应急处理程序（如泄压、停机），保障设备和操作人员安全。此外，系统内置故障诊断功能，可快速定位故障点，便于维护检修。

六、安全保障系统

考虑到设备运行在高温高压工况下，森朗仪器将安全保障作为核心设计要点，配备多重安全防护装置，全方位规避运行风险，符合国家高压设备安全标准，保障操作人员和设备安全。

1.卡环材质采用35铬钼合金该材料具有高强度静力性能、良好冲击韧性及优异高温稳定性，淬透性优于40Cr钢，可在500℃环境下长期保持稳定的蠕变强度与持久强度，能够良好的承受高压下釜盖釜体配合所带来的冲击。

2. 压力安全防护：除了压力调控单元的泄压阀、压力报警外，额外配备安全爆破片，当压力出现极端异常时，爆破片自动破裂泄压，防止釜体爆炸；反应釜釜盖配备安全联锁装置，只有当釜内压力降至常压时，釜盖才能开启，避免高压气体喷出伤人。

3. 温度安全防护：温度传感器实时监测各节点温度，当温度超过设定上限时，自动切断加热电源，同时启动降温系统，快速降低釜体温度；加热单元配备过载保护，防止加热丝烧毁、短路。

4. 泄漏安全防护：设备管路、釜体密封处配备泄漏检测仪，当检测到CO₂泄漏时，立即启动声光报警，同时切断CO₂供给，开启通风装置，将泄漏的CO₂排出，避免操作人员缺氧、中毒；设备整体放置在防爆防护罩内（可选配），进一步提升安全防护等级。

5. 应急防护：配备紧急停机按钮，遇到突发情况时，操作人员可快速按下按钮，切断设备所有电源，停止所有运行程序；设备周边还需要配备CO₂急救箱、灭火器等应急物资，应对突发安全事件。

以上六大主要系统协同工作，构成森朗仪器超临界CO₂粒子发泡高压高温反应设备的完整体系。该设备相较于传统发泡设备，具有环保（无有害发泡剂残留）、参数精准、适配性广、安全稳定等优势，可满足板材、粉末、塑料粒子等多种物料的发泡需求，既能用于实验室的工艺研发、参数优化，也能用于中试及小规模量产，助力客户实现发泡技术的升级与产品创新。

世纪森朗，专注品质，深耕工艺。为定制化设备赋予高适配性，强安全性以及操作便捷性，为中国科研的发展提供核技术支撑、全链条服务保障与创新突破动能，助力科研团队攻克超临界聚合发泡领域核心难题，加速高端材料从实验室走向产业化的进程，用靠谱装备与专业服务，护航每一项科研探索，赋能中国新材料产业向高端化、绿色化持续迈进。