梯度纤维多孔材料的吸声特性及结构优化

利用金属纤维为原料,制成内部具有梯度孔结构的金属纤维多孔吸声材料。梯度孔结构可分为孔隙度梯度和丝径梯度,分别研究了这2种梯度结构的吸声特性。结果表明,厚度在6~30 mm范围内时,孔隙度梯度结构按照孔隙度从大到小的顺序排列有利于提高全频的吸声性能;厚度为3 mm时,孔隙度梯度结构的排列顺序对吸声性能的影响规律恰好相反;丝径梯度结构的吸声特点是当厚度为3 mm时,细丝径纤维多孔材料在前,全频吸声性能较好;当厚度≥15mm时,粗丝径纤维多孔材料在前,全频吸声性能好;厚度在3~15 mm之间,2种排列方式的丝径梯度结构的吸声-频率曲线存在一个交点,随着厚度的增加,该交点逐渐向低频方向移动。     

Sound Absorption Characteristics and Structure Optimiza- tion of Porous Metal Fibrous Materials

以金属纤维多孔材料为研究对象（厚度≤3 mm）,以在狭小空间内用于吸声减振为背景,针对材料的制备工艺、结构参数等因素对其进行结构优化。结果表明,烧结温度较低、无烧结结点形成的结构,其吸声性能较好;而且在不同频率范围内,平均孔径和丝径可以通过最优搭配得到性能较好的吸声材料。通过结构优化设计,在烧结温度为850 ℃,当频率范围为50~6400 Hz时,丝径为Φ12 μm,平均孔径分别为10、30、40 μm的样品吸声性能较好。     

金属纤维多孔材料的吸声性能及结构优化（英文）

以金属纤维多孔材料为研究对象(厚度≤3 mm),以在狭小空间内用于吸声减振为背景,针对材料的制备工艺、结构参数等因素对其进行结构优化。结果表明,烧结温度较低、无烧结结点形成的结构,其吸声性能较好;而且在不同频率范围内,平均孔径和丝径可以通过最优搭配得到性能较好的吸声材料。通过结构优化设计,在烧结温度为850℃,当频率范围为50~6400 Hz时,丝径为Φ12μm,平均孔径分别为10、30、40μm的样品吸声性能较好。     

烧结FeCrAl纤维多孔材料的吸声特性

采用Φ20 μm FeCrAl纤维制备纤维多孔材料,孔隙度大于85%.在常声压与高声压条件下分别对烧结FeCrAl纤维多孔材料进行吸声性能检测.结果表明,在常声压下,材料的吸声特性随孔隙度的增加而提高,但是对于高频的吸收,孔隙度过高或过低都不利于吸收.厚度越大,材料的吸声性能越好.增加空腔可以提高材料在低频的吸声性能;在高声压条件下(100～140 dB),该材料的吸声特性不随声压级的变化而变化,各参数对吸声性能的影响规律与在常声压条件下的规律一致.频率在2.5～6.4 kHz之间,声压级为120 dB条件下,孔隙度为94%、20 mm厚的FeCrAl纤维多孔材料吸声系数达到90%.     

不锈钢纤维多孔材料的吸声性能

采用不锈钢纤维为原料制备不同孔隙性能的纤维多孔材料，采用驻波管法检测该纤维多孔材料的空气声吸收系数，研究材料的孔隙度、纤维直径以及材料厚度等参数对吸声性能的影响，同时研究在材料背后设置空气层以及空气层厚度对材料吸声性能的影响关系。结果表明：实验采用的不锈钢纤维多孔材料具有较好的吸声性能，材料的孔隙度越高、厚度越大、纤维越细，材料的吸声性能越好，在材料背后设置空气层可显著改善其低频吸声性能，材料背后的空气层厚度越大，材料的低频吸声性能越好。     

超薄金属纤维复合膜材料的低频吸声性能

本文针对限域空间（≤5mm）噪声防护对超薄吸声结构的重大需求,以不锈钢纤维毡为原料,利用低温烧结技术制备了由不锈钢纤维多孔材料和金属薄膜组成的复合膜材料。利用B&K声学测试平台对复合膜材料进行频率范围在50~1000Hz之间吸声系数的测试,分析了结构参数对复合膜材料吸声性能的影响规律。结果表明,通过分别研究金属纤维多孔材料的孔结构（孔径、丝径、烧结结点）及金属薄膜的层数对复合膜材料吸声性能的影响规律,发现在频率为50~1000Hz的范围内,超薄复合膜材料的最优结构为金属纤维多孔材料按照细丝径、小孔面向声源,粗丝径、大孔在后的顺序排列,材料内部复合铜箔可有效提高材料在低频处的吸声性能。     

纤维多孔材料梯度结构的吸声性能研究

为了提高纤维多孔材料的低频吸声性能,并解决材料在高频段吸声性能的起伏问题,将2～3层不同孔隙性能的不锈钢纤维材料以不同的方式组合成梯度结构,研究了纤维多孔材料梯度结构的吸声性能.结果表明:梯度多孔吸声结构可有效改善低频吸声性能.不同孔隙度的排布方式对梯度结构的吸声性能有显著影响.按照孔隙度从高到低排布有利于吸声性能的提高.在此前提下,孔隙度越高、厚度越大,梯度结构的吸声性能越好.     

不锈钢纤维丝径对多孔表面池沸腾换热性能的影响

以85%和90%两种孔隙度的不锈钢纤维多孔表面为研究对象,针对8、12、20、28μm的4种不同丝径样品的池沸腾传热性能进行分析。结果发现:当测试样品的孔隙度、厚度等参数一致时,不锈钢纤维丝径小于20μm,不锈钢纤维多孔表面的传热性能随丝径的增大而增强。影响纤维多孔表面池沸腾换热的因素很多,因此其传热性能并不是随纤维丝径的增大而增强,当纤维丝径大于20μm,其传热性能呈减弱趋势。     

坯料厚度及轧制规程对厚规格管线钢落锤撕裂性能的影响

厚规格管线钢板随其厚度的增加, 落锤撕裂性能控制难度急剧增加, 成为管线钢开发的关键技术。本文对厚规格管线钢板生产过程中铸坯厚度、未再结晶区压下率、变形速率及轧制规程优化设计对粗轧阶段的变形渗透及钢板落锤撕裂性能的影响规律进行了分析研究, 并进行了工业化轧制试验。结果表明: 轧制相同规格(22 mm厚)管线钢板时, 铸坯厚度由300 mm增加到400 mm, 钢板落锤剪切面积由85%～90%提高到90%~100%; 采用相同坯料(400 mm厚)轧制25 mm厚度管线钢板, 通过优化轧制规程, 钢板落锤剪切面积由85%~90%提高到90%~95%。     

网状结构高孔率泡沫钛的特性

网状泡沫钛属于弹脆性多孔材料,其压缩曲线的平台区为锯齿形,并在总体上呈缓慢增长的趋势;其平台区结束的极限应变较大,且密实化阶段的应力-应变曲线不是那么陡峭。采用浸浆烧结法制备获得了一种孔率在85%~90%之间、孔径分布在1~3 mm之间的网状泡沫钛。结果表明:该泡沫钛制品的热导率随着样品孔率的提高而明显地减小,且总体上具有良好的隔热性能,孔率为87%~89%的试样的室温热导率为0.4~0.8 W/(m·K)。此外,还测试该泡沫钛试样在200~6300 Hz声频范围内的吸声系数,发现其第一共振频率出现在4000 Hz左右,此时试样的吸声系数达到约0.9。