Superkritisch schuimen is een sleuteltechnologie voor de productie van hoogwaardige- lichtgewicht materialen met hoge- elasticiteit. Traditionele schuimprocessen voor kralen worden beperkt door buitenlandse patentbarrières, waardoor het moeilijk wordt om elastomeerproducten met ultra-lage-dichtheid en complexe vormen te produceren.
Een onderzoeksteam van de Qingdao Universiteit voor Wetenschap en Technologie heeft een geïntegreerd platform voor 'proces-apparatuur-materiaal' ontwikkeld voor superkritisch groen schuimen in een autoclaaf. Deze innovatie doorbreekt het dubbele monopolie op het gebied van hoogwaardig-elastomeerschuimen. Het team was een pionier in een superkritisch schuimproces in een autoclaaf van "kleine voorvormen naar grote voorvormen". In eenvoudige bewoordingen wordt eerst een kleinere, voorgevormde plano bereid en vervolgens in een hogedrukautoclaaf geplaatst. Onder superkritische vloeistofpenetratie en nauwkeurige temperatuur-drukcontrole expandeert de plano gelijkmatig tot een groot- geschuimd product. Deze aanpak lost effectief de productie-uitdagingen op van elastomeerproducten met een ultra-lage-dichtheid, hoge-dimensionale-nauwkeurigheid en uniforme celstructuur.
De schuimapparatuur is een andere cruciale doorbraak. Het team ontwikkelde onafhankelijk een klem-type snel-openende volautomatische superkritische schuimautoclaaf. Deze apparatuur overwint technische uitdagingen zoals afdichtingsproblemen bij hoge temperaturen en druk, precisie bij lage temperatuur-drukregeling en slechte bedrijfsefficiëntie. De nieuwe apparatuur bereikt een drukontladingssnelheid die zes keer sneller is dan internationale geavanceerde niveaus, met een nauwkeurigheid van de temperatuurregeling in de autoclaaf van ±1 graad. Het ondersteunt groene productie op grote-schaal op een niveau van tien-duizend-ton en zorgt voor binnenlandse vervanging van hoogwaardige-schuimapparatuur.
Op het gebied van materiële aanpassingen heeft het team een methode voor het reguleren van de netwerkstructuur op meerdere-niveaus geïnnoveerd. Deze aanpak werkt als het bouwen van flexibele ‘bruggen’ en uitbreidbare netwerken tussen moleculaire ketens van rubber, en versterkt vervolgens het weefsel. Hierdoor kan het materiaal effectief worden uitgerekt tijdens het uitzetten van het schuim zonder te breken of in te storten, waardoor het temperatuurbereik voor het schuimen aanzienlijk wordt vergroot en het technische knelpunt van schuimvorming met ultra-lage- dichtheid voor speciale rubbers wordt overwonnen.