石膏基多孔复合吸声材料的研究

以高强石膏为主要原料,内掺玻璃纤维,在发泡剂的作用下,制备出一种新型多孔吸声材料,采用驻波管法测试材料的吸声系数。研究结果表明,纤维、发泡剂、水灰比及厚度对材料吸声性能有显著影响。当玻璃纤维含量为3%、发泡剂含量为0.4%、水灰比为0.7时材料的综合性能最佳。材料的降噪系数达0.6,中低频吸声性能较佳。     

高性能聚氨酯基多孔复合吸声材料的研究

以半硬质聚氨酯泡沫体为吸声骨料,水泥为胶结材料,研制成一种复合吸声材料.水灰比、引气剂含量及孔径大小对材料吸声性能有显著影响.当引气剂含量为0.2%,水灰比为0.5,孔径大小为1.9mm时,材料的吸声性能最佳.采用驻波管法测试材料的吸声系数.结果表明,材料的最大平均吸声系数和降噪系数分别达0.64和0.63,且中低频吸声性能较佳.     

水镁石纤维增强的水泥基吸声材料的研制

利用分散性良好的水镁石纤维做增强剂,以硫铝酸盐水泥和膨胀珍珠岩为主要原料,辅以引气剂、减水剂等添加剂,制备了具有致密、均匀、细微的相互贯通孔结构的多孔吸声材料。重点考察膨胀珍珠岩、减水剂、引气剂、水镁石纤维含量对吸声系数的影响。结果表明：膨胀珍珠岩、引气剂、减水剂对材料吸声性能均有较大影响,掺入水镁石纤维能在增加材料机械强度的同时,显著提高材料吸声性能,尤其在低频500Hz和高频2000Hz处吸声性能,水镁石纤维含量越大,吸声性能越好。     

纤维类吸声材料的研究进展

纤维材料以其在中高频段良好的吸声效果而被广泛应用于减震降噪领域,特别在航天航空、建筑、汽车等领域受到了国内外学者们的高度关注。其优异的吸声性能得益于材料内部大量的微孔和缝隙,当声波进入材料时,纤维与空气之间的摩擦以及纤维自身的振动等作用将使声能转化为热能而耗散。传统的纤维材料虽然具有良好的吸声效果,但仍存在以下问题:(1)纤维材料对低频段声波的吸收效果并不理想,对低频噪音防护效果差;(2)具有较好吸声效果的纤维材料通常较厚且易变形,使用范围大大受限;(3)传统纤维材料的强力较低、化学稳定性较差且使用寿命较短,更新和维护成本高。随着新材料和新技术的不断开发和完善,对纤维材料的研究已不再局限于使用单一材料及传统的改变结构的方式,而是利用新材料和新技术,着力于开发出吸声性能优异、综合性能良好且厚度适宜的新型材料。目前,国内外学者对纤维吸声材料的研究主要集中于:(1)天然纤维复合材料及废弃纤维吸声材料的研究与开发;(2)将传统纤维材料与纳米纤维层复合以改善其在低频段的吸收效率;(3)纤维材料组织结构变化对吸声性能影响的研究及理论模型的建立。本文简要介绍了纤维类吸声材料的吸声机理、常见的吸声理论模型,重点阐述了纤维类吸声材料的国内外研究进展,归纳了常见材料的测试方法及影响材料吸声性能的相关因素,最后讨论和分析了纤维吸声材料的性能优化及结构设计。     

一种新型中低频吸声材料的研制

以铝纤维、有机胶为主要原材料,制成铝纤维吸声板,并对其吸声性能进行了研究.结果表明,铝纤维板具有优秀中低频吸声效果,铝纤维板的厚度、密度、背后空腔与材料的吸声性能密切相关.实验显示,当吸声板密度为382kg/m3、厚度为50mm时,平均吸声系数最大为0.65.另外厚度为10mm的吸声板,背后空腔深度为40mm时,平均吸声系数可以达到0.64.     

再生聚酯中空纤维基吸声材料的制备与性能

随着环境污染问题的不断加剧,瓶片基再生聚酯纤维的开发和应用具有重要意义。本文以再生聚酯中空纤维和皮芯型热粘合纤维为原料,通过热风固结成型制备具有多尺度微孔的吸声材料,表征了聚酯中空纤维的结构与性能,此外采用驻波管法研究了中空纤维的线密度与吸声效果的关系,并提出了“多级”吸声理论。结果表明,线密度为10 D的中空纤维具有最大的中空度,最好的韧性,最优的吸声效果;吸声系数和降噪系数随厚度的增加线性增加,当厚度为2 cm时,降噪系数(NRC)大于0.5,有望成为理想的吸声材料。     

水泥基复合多孔吸声材料的制备方法和性能

以普通硅酸盐水泥、膨胀珍珠岩、陶粒主要原料,加以一定的辅助材料,研制出一种新型水泥基复合多孔吸声材料.该种材料具有吸声性能好、成本低、对环境无污染等优点.试验分析不同骨料、水灰比、骨料颗粒粒径对吸声性能的影响.结果表明,这些因素对其吸声性能影响明显.     

新型水泥基泡沫吸声材料的研制

泡沫混凝土是一种性能优良的环保吸声材料。以泡沫混凝土的成型工艺为基础,加以一定的辅助材料,研制出一种新型水泥基泡沫吸声材料。该工艺简单、新颖,改变了以往单纯依靠水泥浆体胶结骨料,产生少量连通孔隙的传统做法,产品吸声性能优越、成本低、对环境无污染。结果表明,复合引发剂用量、材料容重及厚度对吸声性能有显著影响。     

多孔吸声材料的吸声特性研究

多孔吸声材料具有吸声系数高、吸声频带宽等优点,采用多孔吸声材料的圆管理论模型,并对此进行数学编程计算与分析,结合工程实际,研究多孔材料孔隙率、孔径、厚度以及结构因子对多孔材料吸声性能的影响,对实际的设计有一定参考价值。     

开孔泡沫铝无规则入射的吸声性能研究

通过混响室对不同厚度的开孔泡沫铝在不同背腔深度下的吸声性能进行测试,获得了不同厚度的泡沫铝板在不同腔深下的吸声系数。研究表明在频率低于630 Hz 时,不同厚度泡沫铝板的吸声系数随着背腔深度的增加逐渐提高。在630~5 000 Hz 频率范围内,当泡沫铝材料的厚度大于4 mm,背腔深度大于40 mm 时,不同厚度泡沫铝板的吸声系数均大于 0.6。计算了不同厚度的开孔泡沫铝材料在不同背腔条件下的降噪系数,为泡沫铝材料的实际工程应用提供参数选择。     

在管道消声系统中水雾吸声的实验研究

关于水雾对声波的吸收作用,前人已做了大量的研究工作。研究的目的是如何将水雾对声波的吸收这一现象应用到管道消声中来,并通过搭建实验平台验证其可行性。实验中水雾的产生是通过5个超声换能器来实现,且其雾化量的大小可通过改变电压来控制。实验方法是采用传递损失法,即验证水雾的存在与否对声波是否具有吸收作用。实验的结果表明在雾柱长度1m左右,对频率为200Hz以上的声波具有吸收作用,且频率越高,吸收越强烈。鉴于实验结果的良好性,以及雾化量的可控性,实验的方法可望推广到管道的主动噪声控制中。     

丁基橡胶复合材料薄片吸声性能研究

以1mm厚IIR薄片为基体,研究了其中炭黑、中空玻璃微珠、铝粉含量对材料吸声性能的影响情况.研究表明,1mm厚IIR薄片的第一吸声频带为3150～5000Hz,吸收峰频率为4000Hz,吸声效果以中空玻璃微珠最好,炭黑次之;当玻璃微珠/IIR=0.5时,材料出现第二个吸收频带2000～3000Hz,第二吸收峰频率为2500Hz,在频率为2500Hz处其最高吸声系数达0.15;当铝粉/IIR=(0.5～1.0)时, 随着铝粉含量的增加,复合材料的第一吸收频带逐渐向低频移动.在玻璃微珠/IIR、铝粉/IIR材料中加入金属网,可以有效地强化复合材料的低频吸声效果.     

水下目标吸声材料和结构的研究

全面了解和掌握水下吸声材料及结构在应用频率范围内其不同温度、压力等环境下的声学性能,对于水下目标结构的声隐身设计具有重要意义.结合近年来水下目标吸声材料和结构的应用及研究,从材料声学设计的角度,讨论了水下吸声材料的声学特性和研究进展.还对水下吸声结构的形式、吸声机理和应用情况进行了归纳和评述.最后预测了水下目标吸声材料和结构的发展趋势.     

FeCrAl纤维多孔材料梯度结构吸声性能的研究

根据前期对单层FeCrAl纤维多孔材料吸声性能的系统研究,对纤维多孔结构进行了优化设计,梯度结构是以孔隙度递减的方式排列而成.分别对单层和梯度结构的吸声性能进行了测试,结果表明,在常温常声压条件下,3层梯度结构低频吸声性能较单层材料有明显提高,而且能够在一个较宽频率范围内的稳态吸声系数平稳延伸,最大值为1;在常温高声强140dB条件下,该结构仍保持较好的稳态吸声性能,在1600～6400Hz宽频范围内的吸声系数均达到0.9以上;在高温常声压条件下,梯度结构的吸声性能受到温度影响有所下降,且吸声系数不随频率的升高而增加,从而在测试频率范围内出现第一峰值频率.虽然梯度结构的高温吸声性能变差,但是较单层材料的吸声性能要好得多.因此,FeCrAl纤维多孔材料梯度结构是一种适用于多种特殊环境的吸声体.     

硅藻土/聚氨酯多孔复合材料的组织结构与吸声特性

以硅藻土和聚氨酯为原材料,成功制备出了具有多孔径连通孔道的硅藻土/聚氨酯复合材料.研究了硅藻土、匀泡剂及增塑剂含量对硅藻土/聚氨酯复合材料的组织结构、抗压强度和吸声性能的影响.结果表明,硅藻土/聚氨酯多孔复合材料具有良好的抗压强度和吸声特性.硅藻土含量为65wt%的硅藻土/聚氨酯复合材料表现出优良的吸声特性,其吸声峰位于1 600 Hz附近,且吸声系数大于0.9,吸声系数高于0.56的频率宽度大于2 000 Hz.     

柔性吸声隔音降噪纺织复合材料

柔性吸声隔音降噪纺织复合材料由于能够提供比传统纺织品更宽的吸声域,比传统降噪材料轻薄、柔软、透气和易加工而备受关注。开发基于纺织材料的聚合物复合材料是近年来噪声控制领域的热点研究方向之一。本文从新型纤维、降噪功能填料和柔性降噪纺织复合材料3个方面综述了国内外柔性吸声隔音纺织品的研究进展,并归纳总结了柔性降噪纺织品的制备方法,进一步对柔性吸声隔音降噪纺织品的发展趋势进行了展望。     

声学黑洞吸声体结构吸声性能的实验研究

通过在圆管内部布置圆环,使得管道的有效导纳沿轴向逐渐增大,从而实现管道的声学黑洞效应,即声波传播时声速逐渐减小至 0,不发生反射的现象,进而使声学黑洞吸声体成为宽带吸声结构。首先对声学黑洞吸声体的吸声性能进行理论分析,随后设计了不同尺寸的声学黑洞吸声体结构,通过实验研究声学黑洞吸声体物理参数对吸声性能的影响。实验结果表明,当圆环数量大于 20 时,声学黑洞吸声体结构能实现宽带吸声。当圆环数量相同时,有效吸声频带随着管道长度的增大向低频移动;当管道长度相同时,吸声性能随着圆环数量的增加而提高。     

聚氨酯泡沫材料的多层复合及其吸声性能研究

采用二次发泡工艺制备出一种声学性能优良的聚氨酯多层复合泡沫吸声材料，并对其吸声性能进行了研究分析。