新型阻尼材料的研究进展

阐述了阻尼材料在实际使用中的地位和意义,简单介绍了阻尼材料的阻尼原理、分类和测试方法、阻尼机理等内容.回顾了阻尼材料的发展历史,并详细评述和分析了近年来国内外有关阻尼材料的研究进展,包括高分子阻尼材料、复合阻尼材料和结构阻尼等.笔者认为,综合分析以上几种阻尼材料,考虑实际工程的应用,对复合阻尼材料和结构阻尼的设计和研究十分必要.最后简要展望了阻尼材料的研究前景.     

高分子阻尼材料进展

对高分子阻尼材料，尤其对聚氨酯互穿聚合物网络阻尼材料和聚丙烯酸酯ＴＰＮ阻尼材料进行了全面的综述，并对高分子阻尼材料的研究，应用以及发展趋势作了较详细的介绍。     

阻尼层敷设方式对结构性能的影响

采用两种弹性模量不同的高分子材料，设计了四种自由阻尼层结构。基体钢板材质相同，阻尼层的总厚度相同。阻尼层分别采用单层同一材料和两层不同材料的形式。研究了结构的阻尼性能，发现采取分层阻尼层结构，并且将弹性模量大的材料敷设在外层时结构阻尼性能最好，依据高分子材料阻尼产生的机理，对此做了分析。研究了结构的固有频率，发现分层敷设结构的固有频率不因阻尼材料敷设顺序的改变而改变。     

高分子阻尼材料研究进展及发展趋势

高分子阻尼材料以其优异的减振降噪性能在汽车、船舶、航空航天等诸多领域得到了越来越多的应用。重点综述了国内外高分子阻尼材料的最新研究进展,详细阐述了其减振降噪的作用机理,深入分析了影响其减振降噪的相关因素,并概括地介绍了其工程应用情况和发展前景。研究表明,通过选择合适的树脂基料、功能填料及改性方法,可制得高性能、宽温域的阻尼材料,以达到减振降噪的目的。高分子阻尼材料正不断朝着具有高阻尼、宽温域、环境友好等具有多项优异综合性能的方向发展,应用前景广阔。     

分子结构对高分子材料动态力学性能影响的研究进展

从材料的阻尼性能的表征出发,系统总结了高分子材料阻尼机理研究状况。主要以LA和TA分析法为例,从分子设计角度,总结阐述了近年来有关分子结构对高分子材料动态力学性能影响的研究成果和存在的问题,并对未来此方面的研究进行了简单的预测。     

高分子阻尼材料

高分子阻尼材料可以抑制噪声和结构共振,其应用范围是非常广泛的。轮船,潜艇,飞机,宇宙飞船、导弹的发射体系、车辆、机器的结构部件、仪表板、隔声板等,都需要阻尼材料。此外,从环保要求出发,这种材料也是非常重要的。 通常使用的结构材料,阻尼性能大不相同,其中以高分子材料的阻尼系数最大(表1)〔1〕。Clothier(2)在1976年曾对制备阻尼材料的方法及阻尼处理工艺进行过综述评论。     

直接诺模图—描述粘弹性阻尼材料性能的新方法

将粘弹性阻尼材料涂刷、粘贴于薄板或壳体表面上组成复合阻尼结构,来增加机械结构的损耗因子.在设计粘弹性阻尼结构、预估其损耗因子时,材料的损耗因子和弹性模量是两个最主要参数。粘弹性材料是一种高分子材料,其应力、应变通常用复模量的关系来表示,即:     

一种新型GS-A隔声、阻尼材料

隔声和阻尼措施是噪声防治中的重要措施之一,因此寻找优良的隔声、阻尼材料是噪声防治部门的迫切任务.本文介绍一种新型隔声、阻尼材料——GS-A材料.该材料系由改性高分子塑料与重质无机填料制成的一种柔软的、面密度较大、内损耗因数较高的、“轻质薄板型材料.经中国建筑科学院、清华大学、同济大学、北京化工研究院、北京计量局、哈尔滨工业大学等24个专业实验室测试,当其面密度为2.5—3.0kgf/m~2时,隔声指数达21—23dB,阻尼损耗因数为0.3—0.5,难燃指标氧指数为     

PEA/TDI聚氨酯共聚物阻尼结构抑振性能的研究

为获得高阻尼性能的聚氨酯材料,本文结合高分子材料的阻尼机理合成了一系列不同分子量的聚酯二元醇/甲苯二异氰酸酯(PEA/TDI)聚氨酯共聚物,并以聚氨酯试样为阻尼层,钢板为基体制备成自由阻尼结构,利用模态分析技术研究了有机杂化小分子对聚氨酯阻尼结构阻尼性能的影响.通过苯酐-吡啶酰化法精确测定了聚酯二元醇的平均分子质量,设计合成了系列软段分子量不同和分子量不同的聚氨酯试样,通过模态分析技术对利用合成的聚氨酯试样制备的一系列不同聚氨酯阻尼结构的减振性能进行了测试,结果表明:二丁基羟基甲苯(受阻酚BHT)的加入显著提高了PEA(Mn=1 000)/TDI聚氨酯阻尼结构的阻尼性能;聚氨酯分子量相同时,聚氨酯阻尼结构的阻尼性能总体上随着BHT用量的增加而逐渐提高;BHT用量相同时,随着聚氨酯分子量的提高,聚氨酯阻尼结构的阻尼性能得到改善,且在低频和高频范围内提升效果较明显.     

夹层结构主动温控变阻尼振动控制技术

为提高夹层结构的抑振特性,开展了基于主动温控变阻尼技术的夹层结构振动控制方法研究。基于高分子聚合材料在玻璃化转变区的高阻尼特性,提出了一种针对夹层结构高分子聚合芯材进行温度控制,增大其损耗因子以提高结构阻尼的技术途径。根据此技术途径设计了以聚氨酯改性环氧材料为芯材,中间铺设加热膜的温控夹层梁。开展了不同控制温度下夹层梁的振动响应试验研究并探讨了温度对夹层梁弯曲刚度的影响规律,试验结果表明,当将夹层梁温度控制在玻璃化转变温度(Tg)左侧附近时,夹层梁的振动响应可较常温状态下降低8.85 dB,证明了所提出的主动温控变阻尼技术具有良好的抑振效果。     

高阻尼互穿聚合物网络的分子设计

从互穿聚合物网络(IPN)分子设计对阻尼性能影响的角度综述了近年来国内外主要的研究成果,内容涉及阻尼性能的评价,分子设计的理论依据,IPN组分的选择,分子主链的设计和侧链的引入,IPN组成的配比优化,以及合成条件的影响等方面,并展望了未来高阻尼IPN分子设计研究的前景.     

新型高聚物阻尼材料研究进展

详细评述和分析近年来国内外宽温城高性能阻尼材料，智能型阻尼材料以及聚合物基复合阻尼材料研究的状况，探讨了制备高性能阻尼材料的新方法，展望了高聚物阻尼材料的应用前景。     

海水介质对舰船粘弹性阻尼材料性能的影响研究

以典型的某牌号粘弹性阻尼材料为研究对象,分别在三亚试验站的全浸和仓储不同试验区带进行了长期自然海洋环境曝露试验,并对获得的老化周期为5年的试样进行了微观结构、力学、动态力学以及减振效果的测试和表征,并分析了海水介质对粘弹性阻尼材料老化性能影响的机制。      

吸声阻尼聚合物材料的研究进展

聚氨酯是一种重要的阻尼材料,为了提高其阻尼性能,众多研究者对各种聚氨酯/填料体系都进行了研究,近年来纳米材料在阻尼材料方面的应用引起了更广泛的兴趣.介绍了在水声吸收、阻尼材料中的一些最新研究成果,特别是作为水声吸声材料的聚氨酯/纳米氧化锌复合材料体系.     

聚丙烯酸酯/聚硅氧烷互穿网络阻尼材料的制备与性能

以聚硅氧烷预聚体与丙烯酸酯进行互穿网络聚合,制备了高性能阻尼材料。用材料测试综合实验机(MTS)测试材料的阻尼性能,研究表明,聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)和聚硅氧烷(PDMS)配比为80:20、PDMS特征黏度为54.5 mPa·s、交联剂二乙二醇二丙烯酸酯(DEGDA)的用量为8%时,材料的阻尼因子tanδ_(max)达1.4。用原子力显微镜(AFM)对材料的微相结构进行观察,结果表明,阻尼材料微相结构既需要有效的互穿,又要保证一定程度的微相分离,才能使材料具有良好的阻尼性能。     

New polymer mortars containing polymeric wastes. Part 2. Dynamic mechanical and dielectric behaviour

A promising application for polymer mortars and concretes is for machine tool structures: for this purpose, composite materials with good mechanical properties and high damping characteristics are required. Accordingly, four recycled fillers (powdered rubber, tyre rubber, micronized tyre fibres and milled electrical cable waste) have been used to formulate new polymer mortars. The internal energy dissipation and relaxation processes of the different materials, studied by the combined use of both dynamic mechanical and dielectric analysis, are compared thus showing the effect of the powdered rubber based filler as a damping promoter. The use of silane coupling agents has also been investigated and its effect in leading to stiffer materials is reported and discussed.     

DMA testing of Ni–Mn–Ga/polymer composites

Ni–Mn–Ga/polymer composites are an interesting group of materials with new potential for applications such as vibration damping. Polymer selection is critical for Ni–Mn–Ga/polymer composites. The transition temperatures of both components should be selected carefully considering the future application, the contact between Ni–Mn–Ga and polymer is important and stiffness of the polymer matrix is one of the influencing factors. The adhesion between Ni–Mn–Ga and the polymer matrix was studied in shear stress tests. Ni–Mn–Ga adhered strongly to the tested epoxies but considerably less so to silicones. The damping properties of Ni–Mn–Ga/polymer composites were studied by dynamic mechanical analysis (DMA). Compared to the pure polymer sample, DMA measurements confirmed extra damping in the martensite–austenite transition temperature region of the Ni–Mn–Ga after a soft epoxy matrix had been applied.