關于森朗儀器發泡工藝，分為化學發泡設備與物理發泡設備，本篇主要介紹板材、粉末、塑料粒子發泡高壓高溫反應設備，一般由如下系統構成：

一、核心反應系統

核心反應系統是發泡反應的核心載體，直接決定發泡產品的成型質量，森朗儀器根據板材、粉末、塑料粒子的不同發泡需求，采用定制化結構設計，適配不同物料的裝載、反應及出料場景。

1.反應釜本體：采用耐高溫、耐高壓合金材質，世紀森朗反應釜可承受壓力范圍10-50MPa、溫度范圍室溫~750℃，承載超臨界CO?發泡的工況。此外針對不同物料設計專屬結構：板材發泡采用長方體釜體，配備可調節夾持裝置，確保板材平整受力、發泡均勻；粉末發泡采用圓柱形釜體，內置防掛壁結構，避免粉末結塊、附著釜壁；塑料粒子發泡采用帶導流結構的圓柱形釜體，便于粒子與超臨界CO?充分接觸，同時預留粒子循環通道，適配連續式發泡需求。釜體容積可根據客戶需求定制（10ml-100L），兼顧實驗室小批量研發與中試生產。

2.釜體密封系統：采用A型雙線密封結構，有效解決高溫高壓工況下的CO?泄漏問題，密封壽命長、維護便捷。密封件選用耐超臨界CO?腐蝕、耐高溫的特種材料，適配長期連續運行，同時配備密封監測裝置，實時反饋密封狀態，出現泄漏時及時報警，保障設備運行安全。

3.內置輔助裝置：根據物料特性配置專屬輔助部件——板材發泡釜內置恒溫導熱板，確保板材上下表面溫度均勻，避免局部發泡過度或不足；粉末發泡釜內置高速攪拌裝置（轉速0-500r/min可調），采用錨式或槳式攪拌槳，實現粉末與超臨界CO?的均勻混合，防止局部成核不均；

二、超臨界CO?供給與調控系統

該系統是物理發泡的“核心動力源"，主要功能是將普通CO?轉化為超臨界狀態，并精準控制其注入量、壓力、溫度，確保超臨界CO?與物料高效溶脹、成核，是決定泡孔尺寸、密度的關鍵系統，森朗儀器采用高精度調控組件，保障參數穩定性。

1. CO?儲存與預處理單元：配備高壓CO?儲罐，用于儲存液態CO?，儲罐內置液位監測裝置，實時顯示CO?剩余量；預處理模塊包含過濾器、干燥器，可去除CO?中的水分、雜質，避免雜質影響發泡質量，同時防止水分腐蝕設備管路。

2. 增壓與汽化單元：采用高壓柱塞泵，將液態CO?增壓至超臨界壓力（通常10-30MPa，可根據工藝需求調節）；增壓后的CO?進入汽化器，通過電加熱方式將其加熱至超臨界溫度（31.1℃以上），實現CO?從液態到超臨界態的轉化。森朗儀器的增壓泵采用變頻控制，壓力調節精度可達±0.1MPa，汽化器配備恒溫控制系統，溫度波動≤±1℃，確保超臨界CO?的狀態穩定。

3. 計量與注入單元：配備高精度質量流量計，精準計量超臨界CO?的注入量，注入量可通過控制系統實時調節；注入管路采用耐高溫高壓管路，配備單向閥、截止閥，防止超臨界CO?回流，同時管路外層包裹保溫層，避免CO?在輸送過程中溫度下降，確保進入反應釜的CO?始終處于超臨界狀態。此外，針對不同物料，設計專屬注入方式：板材發泡采用多點均勻注入，粉末與粒子發泡采用環形注入，提升CO?與物料的接觸效率。

4. 壓力調控單元：包含壓力傳感器、壓力調節閥、泄壓閥，實時監測反應釜內的壓力變化，當壓力高于設定值時，泄壓閥自動開啟泄壓；當壓力低于設定值時，增壓泵自動補壓，確保反應釜內壓力始終穩定在工藝設定范圍。森朗儀器的壓力調控系統支持分段壓力控制，可根據發泡工藝的不同階段（溶脹階段、成核階段、生長階段）設定不同壓力值，適配復雜發泡工藝需求。

三、恒溫加熱與溫度調控系統

溫度是超臨界CO?發泡的核心參數之一，直接影響CO?的溶脹效率、泡孔成核速率、泡孔生長狀態，該系統的核心功能是確保反應釜內溫度均勻、穩定，適配不同發泡工藝的溫度需求，森朗儀器采用多維度恒溫設計，解決局部溫度差異問題。

1. 釜體加熱單元：采用夾套式加熱或電加熱兩種方式（可根據客戶需求選擇）——夾套式加熱通過導熱油循環加熱，升溫均勻；電加熱模塊加熱升溫速度快，控溫精度高。

2. 溫度監測與調控單元：反應釜內、夾套/加熱層、均配備高精度溫度傳感器，實時采集各節點溫度數據，傳輸至控制系統；控制系統通過PID恒溫算法，自動調節加熱功率，確保反應釜內溫度均勻，溫度波動≤±1℃。同時，配備溫度保護裝置，當溫度超過設定上時，自動切斷加熱電源，防止設備損壞或物料變質。

3. 降溫單元：發泡反應結束后，需要快速將反應釜降溫至室溫，便于出料和后續處理。森朗儀器的降溫單元采用水冷或風冷兩種方式，水冷方式降溫速度快，適合對降溫效率要求高的工藝；風冷方式節能、環保，適合小規模研發場景。降溫過程中，溫度控制系統同步工作，避免降溫過快導致釜體溫差過大、產生應力，同時防止泡孔因驟冷而塌陷。

超臨界發泡裝置圖

四、物料處理與出料系統

該系統適配板材、粉末、塑料粒子三種不同物料的進料、反應過程輔助及出料需求，重點解決物料裝載、混合、出料過程中的結塊、破損、發泡不均等問題，確保生產連續性和產品一致性。

1. 進料單元：根據物料形態設計專屬進料方式——板材進料采用手動或電動牽引式進料，配備定位裝置，確保板材精準放入釜體，避免偏移；粉末進料采用密閉式螺旋進料機，防止粉末飛揚，同時可調節進料速度，實現連續進料；塑料粒子進料采用振動式進料斗，配備篩選裝置，去除粒子中的雜質、碎粒，進料過程中可實現粒子的均勻鋪撒，避免堆積。所有進料方式均采用密閉設計，防止超臨界CO?泄漏，同時避免物料被污染。

2. 出料單元：針對不同物料的成型特點，設計專屬出料結構——板材發泡釜采用側開門或上開門結構，配備牽引裝置，可將發泡后的板材平穩拉出，避免板材破損、變形；粉末發泡釜采用底部卸料閥，配備篩分裝置，可將發泡后的粉末進行分級篩選，去除未發泡的結塊粉末，同時實現連續出料；塑料粒子發泡釜采用底部旋轉出料裝置，出料速度可調，同時配備冷卻通道，將發泡后的粒子快速冷卻定型，避免粒子粘連。

3. 后處理單元：配備簡易后處理接口，可銜接干燥機、篩分機、裁切機等輔助設備—板材發泡后可直接銜接裁切機，根據需求裁切尺寸；粉末發泡后銜接干燥機，去除殘留的CO?和水分；塑料粒子發泡后銜接篩分機，分級篩選不同粒徑的發泡粒子，提升產品附加值。

五、智能控制系統

森朗儀器采用全自動智能控制系統，整合所有系統的參數調控、狀態監測、操作控制，實現發泡工藝的自動化、精準化運行，降低人工操作難度，同時便于工藝參數的存儲、調用和優化，適配實驗室研發與規模化生產。

1. 操作界面：采用7-15英寸觸摸屏操作面板，界面簡潔直觀，可實時顯示各系統的運行參數（壓力、溫度、CO?注入量、攪拌轉速等），同時支持手動/自動兩種操作模式——手動模式適合實驗室工藝調試，可單獨調節每個系統的參數；自動模式適合批量生產，預設工藝參數后，設備可自動完成進料、超臨界CO?制備、發泡反應、降溫、出料全流程，無需人工干預。

2. 參數存儲與調用：支持多組工藝參數存儲（可存儲100-500組），針對不同物料、不同發泡需求，可預設專屬工藝參數，后續使用時直接調用，無需重復調試；同時具備參數導出功能，可將工藝參數、運行數據導出為Excel格式，便于實驗數據記錄、分析和工藝優化。

3. 遠程監控與報警：可選配遠程監控模塊，通過電腦、手機APP實時查看設備運行狀態，遠程調節工藝參數；配備報警系統，當設備出現壓力異常、溫度異常、CO?泄漏、電機故障等問題時，會通過聲光報警提醒操作人員，同時自動啟動應急處理程序（如泄壓、停機），保障設備和操作人員安全。此外，系統內置故障診斷功能，可快速定位故障點，便于維護檢修。

六、安全保障系統

考慮到設備運行在高溫高壓工況下，森朗儀器將安全保障作為核心設計要點，配備多重安全防護裝置，規避運行風險，符合國家高壓設備安全標準，保障操作人員和設備安全。

1.卡環材質采用35鉻鉬合金該材料具有高強度靜力性能、良好沖擊韌性及優異高溫穩定性，淬透性優于40Cr鋼，可在500℃環境下長期保持穩定的蠕變強度與持久強度，能夠良好的承受高壓下釜蓋釜體配合所帶來的沖擊。

2. 壓力安全防護：除了壓力調控單元的泄壓閥、壓力報警外，額外配備安全爆破片，當壓力出現異常時，爆破片自動破裂泄壓，防止釜體爆炸；反應釜釜蓋配備安全聯鎖裝置，只有當釜內壓力降至常壓時，釜蓋才能開啟，避免高壓氣體噴出傷人。

3. 溫度安全防護：溫度傳感器實時監測各節點溫度，當溫度超過設定上時，自動切斷加熱電源，同時啟動降溫系統，快速降低釜體溫度；加熱單元配備過載保護，防止加熱絲燒毀、短路。

4. 泄漏安全防護：設備管路、釜體密封處配備泄漏檢測儀，當檢測到CO?泄漏時，立即啟動聲光報警，同時切斷CO?供給，開啟通風裝置，將泄漏的CO?排出，避免操作人員缺氧、中毒；設備整體放置在防爆防護罩內（可選配），進一步提升安全防護等級。

5. 應急防護：配備緊急停機按鈕，遇到突發情況時，操作人員可快速按下按鈕，切斷設備所有電源，停止所有運行程序；設備周邊還需要配備CO?急救箱、滅火器等應急物資，應對突發安全事件。

以上六大主要系統協同工作，構成森朗儀器超臨界CO?粒子發泡高壓高溫反應設備的完整體系。該設備相較于傳統發泡設備，具有環保（無有害發泡劑殘留）、參數精準、適配性廣、安全穩定等優勢，可滿足板材、粉末、塑料粒子等多種物料的發泡需求，既能用于實驗室的工藝研發、參數優化，也能用于中試及小規模量產，助力客戶實現發泡技術的升級與產品創新。

世紀森朗，專注品質，深耕工藝。為定制化設備賦予高適配性，強安全性以及操作便捷性，為中國科研的發展提供核技術支撐、全鏈條服務保障與創新突破動能，助力科研團隊攻克超臨界聚合發泡領域核心難題，加速材料從實驗室走向產業化的進程，用靠譜裝備與專業服務，護航每一項科研探索，賦能中國新材料產業向綠色化持續邁進。