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。     

穿孔板组合对电沉积泡沫镍吸声性能的影响

目前由穿孔板和多孔金属组成的多层吸声结构的吸声性能还没有充分的研究。本研究提出了一种由穿孔板和吸声材料进行多层穿插叠合的组合吸声结构,通过调整多孔金属吸声材料的叠合层厚度,改变穿孔板位置和数量的方法控制吸声效果。对测试结果与传递矩阵数学模型拟合计算的结果进行对比分析,从理论上探讨其吸声原理并比较其吸声性能的优劣。结果表明:用该方法可以极大提升泡沫镍材料的吸声效果,在这种组合结构中以加入三层穿孔板为最佳匹配,最佳匹配与传递矩阵模型公式的计算数据基本吻合。     

特殊孔结构Al-Si12泡沫铝的吸声性能研究

用渗流铸造法制备了3种特殊孔结构(宽孔径范围孔结构、层状梯度孔结构、层状周期孔结构)的Al-Si12泡沫,对其吸声性能进行了研究。结果表明,相同厚度下,层数多的层状梯度孔径结构泡沫铝的吸声性能优于层数少的梯度孔径结构泡沫铝;层数多的层状周期孔结构泡沫铝的吸声性能比层数少的周期孔结构泡沫铝的吸声性能略有提高;具有4层周期孔结构的Al-Si12泡沫铝样品具有较好的吸声性能,其平均吸声系数为0.82,比常规单一孔径结构的泡沫铝的平均吸声系数提高了0.21,其原因与扩张室结构、流阻及微型谐振腔有关。     

Ti40合金热压缩变形过程的开裂行为研究

用渗流铸造法制备了3种特殊孔结构(宽孔径范围孔结构、层状梯度孔结构、层状周期孔结构)的Al-Si12泡沫,对其吸声性能进行了研究.结果表明,相同厚度下,层数多的层状梯度孔径结构泡沫铝的吸声性能优于层数少的梯度孔径结构泡沫铝;层数多的层状周期孔结构泡沫铝的吸声性能比层数少的周期孔结构泡沫铝的吸声性能略有提高;具有4层周期孔结构的Al-Si12泡沫铝样品具有较好的吸声性能,其平均吸声系数为0.82,比常规单一孔径结构的泡沫铝的平均吸声系数提高了0.21,其原因与扩张室结构、流阻及微型谐振腔有关.     

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。     

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。     

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.     

金属橡胶夹芯柱壳结构高温阻尼减振特性

针对金属夹芯柱壳结构在高温工况下的阻尼减振问题,提出采用具有优异耐温性能和粘弹性阻尼特性的金属橡胶材料作为夹芯阻尼层,研究内部结构参数和不同温度梯度对夹芯柱壳结构的动态力学特性影响规律。首先,采用传统金属橡胶冲压成型制备工艺,结合真空钎焊连接工艺,实现了夹芯柱壳结构面/芯界面可靠的冶金结合,可满足整体构件持续耐高温500℃以上。其次,分析了芯层密度、面芯厚度比、梯度温度等关键参数在不同激励条件下对金属橡胶夹芯柱壳结构高温阻尼减振特性的影响,主要性能评价指标包括：割线刚度、固有频率、振动加速度级及阻尼比等。通过与等质量的非夹芯柱壳结构试验对比表明：金属橡胶夹芯柱壳结构的刚度与面板厚度、芯层密度正相关;在0～300℃范围阻尼效果随温度的上升而下降,但在300～500℃范围内呈增强趋势。     

不锈钢纤维多孔材料及其复合结构的隔声性能

本文以8μm不锈钢纤维毛毡为原料,利用体积称重法和高温烧结工艺制备出具有不同孔隙率、平均孔径和厚度的不锈钢纤维多孔材料。通过结构优化设计了正梯度结构、反梯度结构和薄膜复合结构,对三种结构进行了隔声性能的测试,分别研究了三种结构的隔声特性。隔声结果表明,不锈钢纤维多孔材料具有一定的隔声性能,厚度为20mm,孔隙率为85%,在50~6400Hz频率范围内,不锈钢纤维多孔材料的平均隔声量为18.92 dB;其孔隙率越低,平均孔径越小,厚度越厚,材料的隔声性能越好;设计的正梯度和反梯度结构的隔声性能比单层不锈钢纤维多孔材料的隔声性能差;添加金属薄膜的不锈钢纤维多孔复合材料在中高频处的隔声性能有很大提高,厚度为20mm,平均隔声量达27.86dB,最高处提高16.96dB。     

渗流铸造法制备的开孔泡沫铝的声学性能

采用反重力渗流铸造法成功制备了开孔泡沫铝材料,对比研究反重力渗流铸造和传统真空渗流法制备的开孔泡沫铝的声学性能。结果表明:两种方法所制备的泡沫铝在高频段的吸声系数均高于低频段的,且在低频段的吸声系数差别不大;在高频段,反重力渗流铸造所得材料的吸声系数明显优于传统真空渗流法所制备材料的,原因是反重力渗流法使泡沫铝中相邻孔洞的连通空间减小;在反重力渗流铸造制备的开孔泡沫铝材料中,造孔粒子粒径与平均吸声系数成反比,孔隙率与平均吸声系数成正比,增大泡沫铝的厚度有利于提高其吸声性能。     

Sound absorption of several various nickel foam multilayer structures at aural frequencies sensitive for human ears

Using the three-dimensional reticular nickel foam as experimental material, the sound absorption performance was investigated for several various multilayer structures in the frequency range of 2000–4000 Hz, which is aurally sensitive for human ears. The results showed that the 7.5 mm-thick foam sample, which was formed by piling of 5-layer foam plate (thickness: 1.5 mm; porosity: 96%; average pore-diameter: 0.65 mm) could exhibit an excellent sound absorption effect at 4000 Hz, with the absorption coefficient about 0.8. Constituting alternate air gap with the total thickness of about 18.5 mm can greatly improve the absorption performance at relatively low frequencies of 2000–3150 Hz, with the absorption coefficient up to about 0.5 or more. In addition, the research showed that alternate piling up the perforated plate inside the foam plates can also achieve a quite good effect of sound absorption at relatively low frequencies.     

二氧化硅气凝胶及其复合材料吸声性能的研究进展

制备出良好的具有高孔隙率的吸声材料对于噪声的控制至关重要。二氧化硅气凝胶凭借其高孔隙率和高声阻抗近年来越来越受关注,将其与传统吸声材料相复合可显著结合两者的吸声优势,对于噪声的消除具有很重要的意义。介绍了吸声性能的概念、吸声结构、机理以及测量表征方法,深入探究了空气流阻、密度、厚度、孔隙率、孔径、杨氏模量以及颗粒大小对气凝胶吸声性能的影响规律,详细综述了二氧化硅气凝胶与有机物、有机物/无机矿物以及非织造布复合材料吸声性能的研究进展,最后展望了目前面临的挑战和未来的发展方向。     

Effect of Pore Structure on Performance of Porous Metal Fiber Materials

孔结构是影响金属纤维多孔材料各项性能的关键因素之一,为此研究了孔结构对其性能的影响规律。采用气流铺毡法和烧结技术制备了FeCrAl纤维多孔材料,利用SEM观察其微观组织,同时测试了其拉伸强度、透气性和吸声系数（声强为 90~140 dB,频率为1000~3000 Hz）。利用自主研发的分形软件计算了孔结构的分形维数。另外,研究了孔结构对多孔材料拉伸强度、吸声系数和透气性的影响规律,建立了拉伸强度、透气性与分形维数之间的本构关系。研究表明,随着分形维数的增加,抗拉伸强度呈线性下降,而透气性显著增大;在相同的声强和频率下,吸声系数随着分形维数的增加而逐渐降低     

Optical and electrical properties of TiO2/Au/TiO2 multilayer coatings in large area deposition at room temperature

TiO2/Au/TiO2 multilayer thin films were deposited at polymer substrate at room temperature using dc (direct current) magnetron sputtering method.By varying the thickness of each layer,the optical and electrical properties of the TiO2/Au/TiO2 multilayer films can be tailored to suit different applications.The thickness and optical properties of the Au layer and the quality of the Au-dielectric interfaces are critical for the electrical and optical performance of the Au-dielectric multilayer thin films.At the thickness of 8 nm,the Au layer forms a continuous structure having the lowest resistivity and it must be thin for high transmittance.The multilayer stack can be optimized to have a sheet resistance of 6 Ω/sq.at a transmittance over 80% at 680 nm in wavelength.The peak transmittance shifts towards the long wavelength region when the thickness of the two TiO2 (upper and lower) layers increases.When the film thickness of the two TiO2 film is 45 nm,a high transmittance value is obtained for the entire visible light wavelength region.     

Numerical analysis on thickness effect of magnetic thin films on conduction noise absorption in microstrip line

Noise absorbing properties of two kinds of magnetic thin films (one is electrically conductive Co-Zr-O granular thin film and the other is Ni-Zn ferrite thin film with high electrical resistivity) are analyzed by the finite element method (FEM) with various film thicknesses. For the Ni-Zn ferrite film with high electrical resistivity (～2 × 10 ² Ωm), a low reflection parameter (S₁₁) value is predicted, and the value does not significantly change with increased film thickness up to 10 μm. However, the transmission parameter (S₂₁) is reduced with increased film thickness due to increased power absorption by magnetic loss. For the Co-Zr-O thin films with low electrical resistivity (～1.6 × 10^?5 Ωm), however, reflection signal is increased with increased film thickness due to diminished sheet resistance of the thin film. Transmission loss is not very sensitive to the thickness of the conductive film. Large power absorption is, therefore, predicted for conductive film of smaller thickness. It is concluded that film thickness is an important control parameter for the achievement of a highly absorptive thin film with increased electrical conductivity.     

水性环氧防水涂层材料对混凝土吸水性能的影响

目的研究E16和E44两种水性环氧防水涂层材料对混凝土试块吸水性能的影响,以比较两种防水材料的性能。方法分别对两种防水涂层材料设计不同的涂层配合比和涂层厚度,进行混凝土毛细吸水实验,对比混凝土试块在喷涂防水涂层材料前后的毛细吸水系数变化,以此评价防水涂层材料对混凝土试块吸水性能的影响。结果涂层混凝土试块的吸水系数随涂层厚度的增加而减小。在一定范围内,涂层混凝土试块的吸水系数随n(胺氢)/n(环氧基)的增大而先减小,后增大。兼顾性能与成本,确定E16和E44两种防水涂层材料的配合比分别为n(E16)∶n(Anquamine721)=1∶1,n(E44)∶n(Anquamine 721)=1∶0.9,涂层喷涂厚度皆为(300±20)μm。此时,E16和E44两种涂层混凝土试块的吸水系数分别为各自对应空白混凝土试块的3.5%和3.4%。结论相比之下,E44防水涂层材料对混凝土试块吸水性能的影响较大。