微孔塑料中气泡尺寸小,大量气泡的存在可以减少材料的消耗,改善制品的力学性能。但由于微孔塑料的发泡过程较复杂其中,气泡的长大和稳定性阶段决定着微孔发泡塑料的最终性能。因此,对于微孔成型过程中气泡长大及稳定性机理研究是很有必要的,它可以推动微孔发泡技术的发展。本文通过细胞模型与动量方程、质量方程、本构方程及扩散方程相结合来建立气泡长大过程的数学模型。在简化数值计算时,采用了拉格朗日坐标转换和有限体积法分别对控制方程进行转换及离散。在气泡长大数学模型的基础上,建立了气泡稳定性模型,并利用MATLAB软件编制仿真程序来模拟气泡的长大过程及其稳定性。将模拟数据与实验结果进行对比,证明了数值算法的有效性。以聚苯乙烯（PS）/超临界CO₂体系为例,利用已建立的数值算法来模拟分析不同工艺条件下气泡长大及稳定性规律。研究发现,温度的升高、压力的降低以及气体浓度的增加,都会使气泡的半径以及早期长大速率增大。其中,对气泡长大过程影响最大的是CO₂浓度,其次为压力,而温度的影响较小。增大压力、减小气体浓度,会使气泡的稳定性增大。而温度对气泡稳定性的影响较复杂,温度较低或较高,都会使气泡的稳定性时间缩短。其中,对气泡稳定性影响最大的为CO₂浓度,其次为压力,而温度的影响则较小。基于Moldflow软件来模拟微孔注射成型的充填和保压过程。研究发现,微孔发泡的充填过程包括两个阶段即熔体的填充阶段和发泡阶段。在填充阶段,压力逐渐增大,射出熔体量也随时间呈直线上升。在发泡阶段,压力会突然减小,气泡核快速长大,射出熔体量也相应减少。而保压过程主要是在熔体冷却收缩时补充少量的胶料,射出熔体量较少。另外,在成型过程研究的基础上,又对不同参数条件下最终微孔结构的变化规律进行了深入的探讨。研究发现,注射时间和发泡开始时体积增大都会使最终微孔尺寸减小。熔体温度对微孔半径的影响较大,当熔体温度逐渐增加时,最终泡孔半径也随之显著增大。微孔半径随着模具温度的升高呈线性增加,总的来说模具温度的影响较小。当气体浓度较小时,模具型腔内则会出现充填不完整的现象。当气体浓度较大时,微孔半径会随着气泡浓度的增加而增大。基于Moldflow软件对微孔注射成型中可能出现的缺陷进行模拟分析。研究发现,该制品的边界处出现一条熔接痕和较多数量的气穴。另外,制品的缩痕指数及残余应力也高出了要求值。为了改善制品中的这些缺陷,则通过正交实验找出这些缺陷质量最佳的工艺参数来对缺陷进行优化分析。运用均值和极差分析探讨了模具温度、熔体温度和注射时间对制品中的熔接痕、气穴、缩痕和残余应力的影响,并分别确定出这四种缺陷的最优的水平组合。在最佳工艺参数的基础上进行模拟研究发现,工艺参数的调整对熔接痕、缩痕及残余应力都有明显的改善,而对气穴的影响较小。