为获得轻质高强、高性能的聚合物材料，发泡是一种高效便捷的方法。聚合物发泡材料是以聚合物为基体，内部为多孔结构的复合材料，具有质轻、减震、隔热、隔音等性能。常见的聚合物发泡材料有聚苯乙烯（PS）发泡材料、聚氨酯（PU）发泡材料、聚氯乙烯（PVC）发泡材料等，这些发泡材料广泛地应用在建筑、包装、汽车、运动器材等领域。
超临界微孔发泡作为物理发泡的一种重要方式，具有环保、无“三废”、无污染、无残留、可回收的特点，产品具有优异的力学性能、阻燃性能、耐候性等综合性能，广泛应用于新能源、包装、运动消费品等领域。
发泡方法按发泡剂类型主要可分为化学发泡法和物理发泡法。其最大的区别是物理发泡过程中只涉及形态的变化并没有发生化学反应。因此，物理发泡剂不容易产生残留，基本不会影响到聚合物材料的性能。
物理发泡剂主要有乙烯、二氧化碳、丙烷、氮气、氨气、水等。其中CO2无毒、易得、不易燃、超临界点（31.1℃，7.38MPa）低，是一种应用前景广阔的物理发泡剂。与N2相比，超临界状态下的二氧化碳扩散速率更高，在一般的聚合物中溶解度更大，并且和其他传统发泡剂相比，CO2对环境无污染，是一种绿色环保的物理发泡。
温度及压力均处于临界点以上的液体称为超临界流体（Supercritical Fluid，简称SCF）。超临界流体的性质独特，密度、扩散系数、溶剂化能力等性质岁温度和压力变化十分敏感，其黏度和扩散系数均更接近气体，而密度和溶剂化能力均更接近液体。超临界流体既有气体压缩或膨胀性质，又有液体流动性和热传导性能，也可通过压力调节流体的性质。同时，超临界流体还能够增加聚合物的自由体积，提高分子链运动能力，降低聚合物的玻璃化转变温度及体系黏度，增塑作用显著，能够有效改善高熔体的黏度及聚合物的加工性能。
超临界流体微孔发泡的基本原理是利用气体在聚合物中的溶解度对压力和温度的依赖关系，使经过超临界流体过饱和后的聚合物混合体系在冷却过程中，进入热力学不稳定状态，诱导气核形成，进而得到微孔结构。超临界发泡成型技术是一种物理发泡成型技术，同时也是一种微孔发泡成型技术，通常可以将孔径控制在0.1-10μm，泡孔密度一般为10^9～10^15个/cm^3。发泡的泡沫更纯净，着色性能更好。
超临界流体微孔发泡一般将 CO2或 N2的作为物理发泡剂。首先，CO2和 N2的化学性质稳定且价格低廉，无毒无害，对环境较友好 ; 其次，超临界 CO2和 N2的临界压力及温度较为温和，容易实现，且对聚合物溶解性较好、扩散能力较强、易于控制。由于CO2的临界温度比较低（364.2K），临界压力也不高（7.28MPa），无毒无臭无公害，所以在实际操作中常使用CO2超临界流体。
发泡原理示意图
相较于其他发泡方式而言，超临界流体发泡成型方式多样，主要包括间歇法、连续挤出法以及注塑成型法。其中，间歇法属于静态发泡方式，装置的结构相对简单，可控性较强。超临界挤出发泡及注塑发泡属于动态发泡方式，适用于工业化生产。其需要将超临界流体在挤出机或注塑机的熔胶塑化段注入，使超临界流体与聚合物熔体在高温高压下，形成均相体系，通过压力降进行发泡，冷却定型。该类方法也适用于高熔融黏度聚合物的发泡成型。
间歇式发泡法原理示意图
连续挤出发泡法原理示意图
注塑成型发泡法原理示意图
当材料中的泡孔小于该材料零件的内部缺陷时，材料的强度并不会因为泡孔的存在而降低；微孔的存在使得材料中的裂纹尖端被钝化，防止裂纹在应力作用下的扩展，从而改善材料的机械性能。微孔塑料不仅具有一般发泡材料的一些独特性能，而且与传统发泡材料相比还具有优秀的机械性能，孔的存在减少了相同体积下材料的用量，可以减少塑料制件的重量和节省材料，表现出高性价比如材料冲击强度和耐疲劳性的5倍，密度降低5%-90%。
经过加压加热预处理后，原来5毫米大小的颗粒可以像爆米花一样膨胀。在这个过程中，内含微型密闭气泡的椭圆形微球的体积将增大10倍。这些密闭气泡能够赋予发泡微球以优异的弹性和需要的回弹效果，防震效果极佳。
超临界发泡材料应用于汽车内饰、轨道交通等领域，有其独特的优势：
超临界发泡POE应用于新能源电池隔热垫片，主要起到补偿装配公差和隔热缓冲的作用。同时还具有质量轻，密度低，蠕变性能好，耐化学腐蚀，耐电压击穿，热稳定性能好等优良性能。
超临界发泡POE应用于新能源电池隔热垫片
超临界发泡PP应用于5G天线罩，其高强度，满足了抗风要求以及满足户外10年以上的抗光氧老化要求，表面不挂水，表面具有类似荷叶表面的超疏水层。
超临界发泡PP应用于5G天线罩
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