高分子泡沫材料在当今装备的轻量化、功能化制造等方面发挥着重要作用,而目前大部分研究及工业化应用的塑料泡沫产品仍然集中在通用塑料上。基于传统发泡方式获得的通用泡沫材料因其泡孔尺寸较大,导致产品力学强度、韧性和耐疲劳性大幅度下降,难以满足苛刻条件下的使用需求。因此,制备高抗冲、耐高温、低吸湿、耐腐蚀和耐辐射等高性能泡沫塑料将成为未来研究的核心。特种工程塑料,因其优异的耐高温、高强度、高模量等特征而受到广泛关注,是制备高性能泡沫的理想基材。但是,常见的特种工程塑料由于加工温度高、溶解性差等缺点导致能够与其加工性相匹配的发泡方式极为有限。超临界流体微孔发泡技术的出现为特种工程塑料泡沫的制备提供了一种可行的加工方法。超临界微孔发泡法可以让聚合物基体内部产生大量微米级均匀泡孔,既能有效降低聚合物密度,又能获得强韧化的微孔泡沫材料,为高性能高分子微孔泡沫材料的制备奠定了技术基础。本文以特种工程塑料-聚芳醚腈为研究对象,采用新型加工技术超临界二氧化碳发泡法,制备了不同泡孔形貌的聚芳醚腈泡沫材料,研究了聚芳醚腈的分子结构及发泡工艺对聚芳醚腈泡沫泡孔形貌的影响。同时,结合均相成核和异相成核机理,系统研究了不同异相成核点如相界面、功能纳米填料等对聚芳醚腈泡沫泡孔结构及性能的影响。（1）探索超临界二氧化碳发泡法制备聚芳醚腈泡沫的工艺。通过控制吸附时间、吸附温度、吸附压力、发泡温度、发泡时间等发泡工艺条件,研究不同发泡条件对聚芳醚腈泡沫泡孔形貌的影响。通过聚芳醚腈玻璃化转变温度确定最佳发泡温度区间,实现聚芳醚腈泡孔形貌和泡沫密度的调控。聚芳醚腈结构与超临界二氧化碳吸附量存在着直接关系,因此还探索了不同分子结构聚芳醚腈对聚芳醚腈泡沫泡孔形貌的影响,并通过对发泡条件的调节,实现聚芳醚腈泡孔尺寸的调控。（2）在研究聚芳醚腈发泡工艺和发泡机理的基础上,选择两种不同结构的聚芳醚腈,制备聚芳醚腈合金泡沫。发泡过程中由两相的相界面来提供异相成核点,在相同发泡条件下,与两种不同结构聚芳醚腈泡沫相比,聚芳醚腈合金泡沫的泡孔结构更均匀,泡孔尺寸更小。泡孔尺寸均匀的聚芳醚腈合金泡沫的介电常数可以降到2.0,且具有优异的热稳定性。（3）引入不同维度的纳米填料来提供聚芳醚腈纳米复合泡沫制备过程中的异相成核点,制备不同泡孔结构的聚芳醚腈纳米复合泡沫。并且研究不同维度纳米填料对聚芳醚腈纳米复合泡沫的泡孔形貌及泡沫性能的影响。引入零维的二氧化硅（Silicon dioxide,Si O2）得到的PEN/Si O2泡沫具有双峰泡孔结构,含有5.0 wt%Si O2的PEN/Si O2泡沫的介电常数和介电损耗分别降低到1.71和0.0047。引入一维碳纳米管（Carbon nanotubes,CNT）和二维的石墨烯片（Graphene nanoplates,GNP）得到的PEN/CNT和PEN/GNP纳米复合泡沫具有不同的泡孔形貌,由两种聚芳醚腈纳米复合薄膜多层热压得到的多层聚芳醚腈纳米复合薄膜,发泡后的多层聚芳醚腈纳米复合泡沫具有良好的电磁屏蔽性能,电磁屏蔽效能达到30 d B,多层聚芳醚腈复合泡沫的比屏蔽效能优于多层聚芳醚腈复合薄膜。同时,为了得到超低介电常数的含氟聚芳醚腈（FPEN）泡沫,设计得到玫瑰花状泡孔结构FPEN/C60纳米复合泡沫,FPEN/C60泡沫的介电常数和介电损耗降至1.45和0.002。（4）通过改变超临界二氧化碳吸附时间来控制聚芳醚腈样品的超临界二氧化碳吸附量,在非饱和吸附状态下制备得到皮-芯结构的部分发泡的聚芳醚腈泡沫。这种结构的泡沫既能降低材料密度,而且不明显损失强度,具有良好的应用前景。当超临界气体吸附时间低于饱和时间时样品不能达到饱和吸附状态,未吸附超临界气体的部分样品不能形成泡孔,从而得到皮-芯结构的聚芳醚腈泡沫。结果显示,吸附时间为4 h的聚芳醚腈泡沫,由于泡沫和实心结构之间的相互作用,皮-芯结构PEN泡沫具有很优异的力学性能,冲击强度达到190 k J/m2,得到一种高强度、高韧性和轻质的PEN泡沫。