泡沫镍的几种不同复层结构在人耳敏感区的吸声性能（英文）

采用三维网状泡沫镍作为实验材料,探讨几种不同复层结构在2000~4000 Hz人耳敏感声频内的吸声行为。结果发现,对于孔隙率为96%、厚度为1.5 mm、平均孔径为0.65 mm的泡沫镍,五层叠合成总厚度为7.5 mm的泡沫样品在4000 Hz时表现出优良的吸声效果,其吸声系数达到0.8左右。层间交替加入空腔组成总厚度18.5 mm的叠层结构,可以大大改善相对较低频段2000~3150 Hz的吸声性能,吸声系数提高到大约0.5甚至更高。此外,在泡沫板之间交替堆积穿孔板也可在相对较低频段获得较好的吸声效果。     

不同泡沫镍基复层结构在低频区的吸声性能（英文）

探讨网状泡沫镍及其复合设计结构在声波低频区200～2000 Hz范围内的吸声性能。结果发现,对于孔隙率为89%,厚度为2.3 mm,平均孔径为0.57 mm的泡沫镍,1～5层泡沫体的吸声效果都很差。加入背后空腔和前置穿孔薄板都可提高吸声系数:5层叠加再加入5 mm厚的背腔,泡沫体的最大吸声系数在1000～1600 Hz内达到0.4左右;双层泡沫镍加入5 mm厚的背腔后,同时再在前面贴合一层穿孔薄板,泡沫体的吸声系数在1000 Hz左右时甚至达到了0.68。     

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。     

泡沫铝吸声性能的研究

本文通过测试泡沫铝的吸声系数来研究泡沫铝的吸声性能。结果表明，泡沫铝具有较好的吸收性能，其吸声系数对于频率很敏感，大约在1000Hz时吸声系数出现一个峰值。吸声系数随孔结构的变化有一定的规律性。     

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。     

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。     

穿孔法改进泡沫铝的吸声性能

利用熔体发泡技术制备不同孔径和气孔率的泡沫铝,对不同气孔率的原始状态泡沫铝以及孔径为1.1 mm的穿孔泡沫铝的吸声性能进行研究。结果表明:未设置背腔时,原始状态泡沫铝的吸声性能不高,设置背腔后,由于泡沫铝中所含通透结构的作用,泡沫铝的吸声性能明显提高;穿孔泡沫铝的穿孔率在0.5%～1.0%范围,设置60～80 mm背腔时可使降噪系数超过0.42,比原始状态泡沫铝不设置背腔时的降噪系数高2倍左右;穿孔泡沫铝设置背腔后的吸声特性符合Helmholtz共振吸声的规律,但受到穿孔结构、泡沫铝原本存在的缺陷组成的通透结构和气泡孔在穿孔过程中被打开的小开口等因素的影响。     

打孔闭孔泡沫铝的吸声能力

闭孔泡沫铝板具有一定的吸声性能,对闭孔泡沫铝板进行打孔处理后,其吸声效果显著提高.使用驻波管法测试不同打孔率以及在泡沫铝板背后设置不同厚度空腔时吸声系数和吸声频率的变化.测量结果表明:以适当的打孔率打孔后,吸声系数提高30%左右,打孔率过高,吸声系数反而降低;随着在泡沫铝吸声板后设置的空腔厚度的增加,吸声峰值向低频偏移.可通过改变打孔率和背后空腔深度来设计用于降噪的闭孔泡沫铝吸声结构.     

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     

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。     

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.     

闭孔泡沫铝吸声性能的影响因素

利用熔体转移发泡法制备闭孔泡沫铝,从孔径大小、打孔率、背后空腔以及背后贴膜方面对其吸声性能进行研究.结果表明:孔径大的闭孔泡沫铝吸声系数要远好于孔径小的闭孔泡沫铝的吸声系数;打孔后闭孔泡沫铝吸声系数有了明显的提高,当分别打孔0.5%、1%和2%N,闭孔泡沫铝最高吸声系数从0.42分别增加到了0.53、0.75和0.96;打孔闭孔泡沫铝背后加空腔吸声曲线都表现出明显的亥姆霍兹共振器吸声特性,且随空腔厚度的不断增加,低频吸声系数逐渐增加,高频吸声系数逐渐降低,最高吸声系数向低频迁移;背后贴膜闭孔泡沫铝吸声特性曲线出现峰值吸声特征消失的现象,表现出吸声系数随频率增加而增加的特性.     

金属纤维多孔材料孔结构对其性能的影响（英文）

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Fe Cr Al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 d B,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。     

金属纤维多孔材料的吸声性能

采用松装、压制、定位3种烧结方式制备了厚度为1~30 mm的不锈钢纤维多孔材料,采用丹麦BK公司的双传声器阻抗管测试吸声系数,系统研究了孔隙度和丝径对吸声性能的影响规律。结果表明:在不同厚度条件下,孔隙度有着不同的最佳范围值,如1~3 mm时,孔隙度在80%~85%的范围内,5 mm时,孔隙度在85%~90%的范围内,10~15 mm时,孔隙度在90%~94%范围内全频吸声性能较好,随着厚度的增加,这个最佳范围值随之增大;在厚度≤mm时,材料的丝径越细,全频吸声性能越好;当厚度在3~20 mm的范围内时,随着厚度的增加,粗丝径样品的吸声性能逐渐变好,其吸声峰值向低频移动,并且保持着高频处较好的吸声性能;当厚度220 mm时,材料的丝径越粗,全频吸声性能越好。     

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。     

组合形式对打孔闭孔泡沫铝板吸声效果的影响

将不同打孔率、厚度、打孔方式的闭孔泡沫铝板与玻璃棉进行组合,使用驻波管吸声测试仪进行吸声系数测试,研究组合形式对闭孔泡沫铝板吸声效果的影响。结果表明,通过对吸声峰值、降噪系数、半峰宽值的计算和比较可以看出,吸声峰值在低频的试样在前、峰值在高频的试样在后的组合形式有利于吸声,出现两个吸声峰,降噪系数和半峰宽值也都大大提高;打孔闭孔泡沫铝板与玻璃棉的组合使峰值略有提高,但性能总体的改变不大,而玻璃棉本身易造成环境污染,因此,该种组合不适于在吸声领域应用。     

用氧化钙颗粒制备泡沫铝及其吸声系数检测

采用特制的低压渗流装置,以CaO为渗流颗粒,选用700℃颗粒预热温度,0.04 MPa渗流压力,铝液温度为720℃,在颗粒表面均匀涂覆酒精和氧化钙细粉混合浆液,以改善泡沫铝的去除性能和增大孔隙率,制备了3种孔隙结构尺寸的新型泡沫铝材料。采用传递函数法对3种样品的吸声系数进行检测。结果表明,其中两种泡沫铝样品在低频段具有较高的吸声系数。     

密度对泡沫铝吸声性能和抗拉强度的影响

采用驻波管法测量吸声系数以及用金属拉伸试验方法,研究了密度对熔体发泡法制备的泡沫铝样品吸声性能和抗拉强度的影响,并对密度的影响机理进行了分析。研究结果表明,随密度的减小泡沫铝的吸声性能增大,泡沫铝的抗拉强度为几个MPa数量级,密度减小,泡沫铝的抗拉强度呈直线下降。本试验得到的密度对泡沫铝吸声性能和抗拉强度的影响规律与日本的研究结果相似。