众所周知，压力降速率是影响成核的最为重要的参数。增大喷嘴处的压力降速率还会提高成核速率，这也是在批处理过程中证实的，即成核强烈地依赖于压力降速率。另一方面，成核速率还与气体饱和压力有关。气体饱和压力高，成核速率高^[12]。批处理结果为实际加工指明了方向，即实际加工中不仅需要高的压力降速率，还需要在螺杆头处的储料中保持高的初始压力来促进成核。

讨论压力对成核的影响时，注射速度占主要地位，因为注射速度是需要控制的一个直接参数，而且得到的是压力降速率的直接影响结果。事实上，注射速度的变化毫无疑问地会使受限成核区域的温度和压力发生变化，因为高体积流量不仅产生了压力降，还产生了剪切热。不过，压力在测量时立即就反映出来了，而温升需要一定时间来平衡。所以，压力降速率仍然是由注射速度决定的。柱状槽受限区域内的压力降速率可以简化为

式中 dp/dt——压力降速率；

f_pt——压力降速率函数（见第5章中浇口设计的专门公式）；

D——螺杆直径（或注射柱塞直径）；

v——注射时的螺杆线速度；

d——成核元件的孔径；

η_T——富气体熔体的非牛顿黏度。

式中 m_p0——系数；

k_c——气体浓度为C时由实验测得的常数；

C——气体浓度；

B_T——Arrhenius温度关系常数；(www.daowen.com)

γ——表观剪切速率；

n——幂指数。

保证微孔注射过程质量的准确注射参数是注射体积流量，这是因为必须将注射速度与螺杆或柱塞等注射元件的直径一起考虑。采用小直径螺杆时高线性注射速度的注射体积流量可能没有采用大直径时低线性注射速度的大。因此，如果用线性注射速度来分析注射性能，必须提到螺杆直径。此外，注射体积流量是唯一一个不需要考虑螺杆或柱塞直径来分析注射性能或成核的精确参数。

随着注射速度的增大，黏度降低。但是，将式（6-21）和式（6-22）的影响一起考虑时发现，总的压力降速率随着注射线速度的增大而大幅度增大。成核是在将单相溶液通过喷嘴或浇口等受限区域时产生的。这里定量分析压力降速率是考察成核质量的一种方法。为了考察微孔发泡注塑件的质量，对ISO两腔测试样条模具进行了改造。为了避免可能的二次成型，侧浇口的宽度与样条一样（0.02m），厚度也一样（0.0026m，横截面面积为0.00005m²）。那么，喷嘴处直径0.003m的小孔就成了真正的成核点，而且所有试样都是短射（充模量为模具体积的80%）。这样，就没有保压过程影响最终的泡孔结构。考察流道系统中间处、面积为喷嘴上小孔面积3倍的梯形截面试样的泡孔结构，注射速度在0.0127～0.025m/s之间变化，注射所用材料为ABS（GE，Cycolac AM），发泡剂为超临界态N₂。

在第一阶段将加工条件设计得十分完美很重要，这样，在第二阶段就能重点研究加工工艺参数。第一阶段中加工ABS的工艺参数如下：螺杆转速127r/min，背压13.8MPa，熔体温度480℉，N₂用量0.5%（质量分数）。结果如图6-15和表6-7所示。

图6-15 ABS的泡孔结构（标尺100μm）

a）注射速度为0.0127m/s b）注射速度为0.0254m/s

表6-7 在泡孔结构满意的情况下不同注射速度时的结果

Park等人^[25]发现了完全饱和的材料中微孔泡沫成核所需的最小压力降速率。用10%（质量分数）的CO₂微孔成型PS-HI时，在dp/dt从0.18×10⁹Pa/s增大到0.9×10⁹Pa/s时，泡孔密度从10⁸个泡孔/cm³增大到10⁹个泡孔/cm^3[25]。从理论上讲，泡孔密度为10⁹个泡孔/cm³时得到的泡孔尺寸在10μm左右^[12]。因此，用超临界流体饱和PS-HI，得到泡孔直径在10μm的微孔材料所需的最小压力降速率为10⁹Pa/s左右。改变单相溶液形成的饱和压力，实现均相成核所需的压力降速率会不同，这一点很重要，要注意^[26]。

所以，非结晶性材料在成核点处的临界压力降速率dp/dt在10⁹Pa/s左右^[1，7]。图6-15a给出的是注射速度为0.0127m/s、压力降速率为2.4×10⁸Pa/s时的泡孔结构。可以看出，在某些局部微孔区域有大的空隙。在其他条件不变的情况下，将注射速度增大到0.0254m/s后，空隙消失了。图6-15b所示的平均泡孔尺寸为30～80μm的微孔结构是图6-15a中所示结果在速度提高两倍、产生的压力降速率为5.9×10⁸Pa/s时注射得到的。如式（6-21）和式（6-22）中的结果，注射速度为0.0127m/s时剪切速率为3387s^-1；而注射速度为0.025m/s时剪切速率为6773s^-1，没有滑移。所以，剪切速率随着注射速率的提高而增大。不过，在剪切最大值出现之处喷嘴孔壁附近ABS剪切变稀（见表6-7中的黏度数据）。因此，中心处的柱塞流或者沿着剪切变稀基层的滑移会逐渐降低剪切。所以，注射速度低时黏度是42.4Pa·s，高剪切速率时黏度降低到了25.6Pa·s。但是总的来说，高注射速度时的黏度降没有改变变化趋势，即注射速度高时的成核数几乎是注射速度低时的两倍。