硅橡胶泡沫材料是一种多孔高分子弹性材料,不仅具有硅橡胶良好的耐高低温性、耐老化、耐辐射、防水性和生物相容性等优点,还具有泡沫材料的低密度、高弹性、良好的吸收机械振动或冲击的物理特性。传统的硅橡胶发泡工艺所制备的硅橡胶泡沫存在泡孔尺寸大、泡孔密度低、泡孔尺寸分布不均匀等问题,导致普通硅橡胶泡沫存在拉伸强度较实体硅橡胶材料低、抗压缩性能较差缺点。为解决这些问题,使硅橡胶材料的应用范围更加广泛,本文采用泡孔大小、尺寸可控且更加绿色环保的超临界流体发泡法,结合叠层热压技术和交替多层共挤技术制备了一系列泡沫/实体交替多层硅橡胶泡沫材料并对其微观结构与力学性能进行了研究。首先,以甲基乙烯基硅橡胶作为基体,气相法Si O₂为无机填料,利用硅橡胶自身的结构化现象,调整结构控制剂的含量,制备了一系列具有不同流变特性的混炼胶。然后利用超临界CO₂发泡技术制备了一系列具有不同泡孔结构的硅橡胶泡沫材料。结果表明:通过控制硅橡胶基体的粘弹性实现了对硅橡胶泡沫泡孔结构的调控,在相同的发泡工艺条件下,可分别制备出实体硅橡胶与泡孔尺寸为18.21μm,泡孔密度为1.75×10⁸个/cm³的硅橡胶泡沫。其次,利用交替多层共挤技术与叠层热压技术制备了一系列多层实体硅橡胶材料并研究了多层硅橡胶相对于单层硅橡胶力学性能的变化。结果表明:相对于单层硅橡胶材料,多层实体硅橡胶具有二维连续层状结构,将硅橡胶材料构筑为多层结构能够改善其力学性能。最后利用叠层热压技术与超临界CO₂发泡技术成功构筑出具有泡沫/实体交替层状结构的硅橡胶泡沫材料,并系统研究了其泡孔特性和力学性能。结果表明:在硅橡胶泡沫中交替、定向的引入实体硅橡胶,可以限制超临界CO₂发泡过程中泡孔的生长,使泡沫层形成泡孔更小且致密的闭孔结构。在同种制备工艺下,泡沫/实体交替层状硅橡胶材料相对于普通硅橡胶泡沫具有更低的泡孔尺寸与更大的泡孔密度。泡沫/实体交替层状硅橡胶材料拉伸强度可达5.39 MPa,相较于纯硅橡胶泡沫,拉伸强度可提高46%。而且当压缩形变达到40%时,交替层状硅橡胶材料承受的应力能够达到0.89 MPa,相较于纯硅橡胶泡沫材料提高175%。