阻尼材料的发展及其在舰船上的应用_精品文档.pdf

阻尼材料的发展及其在舰船上的应用_精品文档.pdf

《阻尼材料的发展及其在舰船上的应用_精品文档.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《阻尼材料的发展及其在舰船上的应用_精品文档.pdf（3页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

!

#$%&（）*$+%,）$%&年%月第+%卷第%期-）./0123045!

30367308现代涂料与涂装#引言阻尼材料也叫振动衰减材料或减振材料，它能将固体机械振动能转变成为热能而使振动衰减下来，主要用于振动和噪声控制。

材料的阻尼性能通常用阻尼系数!

（也叫作损耗正切48或损耗因子!

）来衡量，它是衡量材料耗散能量能力的一种指标，可按材料的损耗模量与贮存模量的比率来定义：

式中：

!

+为剪切模量的实数部分，又称为贮存剪切模量；!

%为剪切模量的虚数部分，它决定当材料受到形变时转变成热的能量损耗，又称损耗剪切模量。

!

阻尼材料的结构阻尼材料依施工对象不同可以采用%种结构的处理方式，如图+和图%所示。

图+为自由阻尼，也叫扩展阻尼，直接将阻尼材料黏附到需要作减振处理的结构件表面，当发生弯曲振动时，通过阻尼层的拉伸形变来消耗能量；图%为约束阻尼，即在阻尼层上再黏附一层高模量的刚性约束层材料，当结构件发生弯曲时，通过阻尼层的剪切形变来消耗能量，从而达到减振的目的9+:

。

$阻尼材料的分类阻尼材料按其特点可分为;类。

!

橡胶和塑料阻尼板：

此类应用较多的有丁基橡胶、丙烯酸酯、聚硫、丁腈和硅橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯和环氧树脂等。

这类材料可以满足%&?

的使用要求，主要用作夹芯层材料。

橡胶和泡沫塑料：

用作阻尼吸声材料。

应用较多的有丁基橡胶和聚氨酯泡沫，以控制泡沫大小、通孔或闭孔等方式达到吸声的目的。

#阻尼复合材料：

用于振动和噪声控制。

它是将前两类材料作为阻尼夹芯层，再同金属或非金属结构材料组合成各种夹层结构板和梁等型材，经机械加工成各种结构件。

$高阻尼合金：

阻尼性能在很宽的温度和频率范围内基本稳定。

应用较多的是铜锌铝系、铁铬!

48!

+!

%阻尼材料的发展及其在舰船上的应用李德良，王宝柱，刘东晖，刘培礼（青岛佳联化工新材料有限公司，山东青岛%AA+&）摘要：

介绍了阻尼材料的结构和分类，对阻尼材料的应用进行了概述，重点介绍了阻尼材料在舰船方面的应用情况。

关键词：

阻尼材料；舰船涂料；阻尼涂料中图分类号：

BCADE文献标识码：

F文章编号：

+&E=;GH%&I&%&%=&D%&（）*+&,-）.%/+*0,12/-&30/（/,45-67*（08/-0）,）,9:

0*#$%&（）*+,-./!

0）1&234,#5$1*+&34（,#56%（&（!

#$%&$JB764/KL4K/20.L248）/M）N47.2OP308O24/32*2/304/）.KL.$Q462PP*3L243）036/R3S.T20.3462PP*3L243）0）0673P36.6L/3#.30.423*$（）*+,%-#J.2OP308O24/32*TO2/30P2304T.2OP308P2304!

#$%&（）*$+%,）$%&年%月第+%卷第%期-）./0123045!

30367308现代涂料与涂装9钼系和锰9铜系合金。

#阻尼材料的应用噪声所造成的污染和危害越来越受到人们的重视。

由此也对阻尼材料的减振、降噪性能提出了更高的要求。

在汽车工业中，阻尼材料的使用增强了汽车的密闭性，降低振动，减少噪音，提高了轿车的舒适性；在建筑工程中，阻尼材料的应用，一方面可以降低风振带来的危害，另一方面可以使建筑物的固有周期与地震周期发生偏移:

%;，从而将这些自然危害降低到最小，保证了人们的生命财产安全；在机械工业中，采用阻尼材料可以最大限度地降低机械噪声和减轻机械振动使其平稳、安静地运转提高工作效率延长设备的使用寿命:

=;；在兵器工业中，坦克传动部分（变速箱、传动箱）的振动是一个复杂振动，频率范围较宽，高性能阻尼锌铝合金和减振耐磨表面熔敷材料技术的应用，大大减轻了主战坦克传动部分产生的振动和噪声；在现代航天、航空工业中阻尼材料主要用于制造火箭、导弹、喷气机等控制盘或陀螺仪的外壳，阻尼材料的使用，可以提高卫星、航天飞船发回信息的准确性和导弹命中的精确性，目前已被广泛应用于航天仪表中；在舰船领域中，阻尼材料用于制造推进器、传动部件和舱室隔板，有效地降低了来自于机械零件啮合过程中表面碰撞产生的振动和噪声。

阻尼材料可在不改变舰船原有设计和设备的条件下进行有效减振降噪从而可使舰船有效避开雷达和声纳的远程探测;，目前已成为各国研究的热点。

$舰船方面的应用我国海军舰船装备经过&多年的建设，已经初步建成一支有相当规模的由潜艇、驱护舰艇、快艇、猎潜艇、扫雷舰艇及各种辅助舰船和岸基飞机组成的具有一定作战能力的多兵种的海上战斗力量。

同过去相比，我军的装备无论在品种还是性能上都有了较大的改善，特别是近年来交付的新装备，现代化水平和综合作战能力都有了一定的提高。

近年来随着科技的发展，各国纷纷将精密制导技术应用于舰船上，海军装备水平不断提高。

因此，在现代战争中谁的隐身化水平越高谁就将掌握战争的主动权。

舰船本身存在着多种振源而且在航行过程中会被激发而产生强烈的振动从而产生空中和水中的噪声。

采用减振、降噪技术降低舰艇噪声可以提高舰艇的隐蔽性，提高攻防能力。

在进攻上降低自噪声可以提高声纳的探测距离，在防御上可明显提高本舰声伪装干扰器材的作用效果而大大提高舰艇的隐蔽性。

在西方，阻尼材料及技术在武器上的应用研究工作受到了极大的关注，一些发达国家专门成立了阻尼材料在武器装备上应用的研究机构。

德国从%&世纪?

&年代开始，以A#/64.OPFQ，达到国际水平；洛阳船舶材料研究院研制生产的LF9=高阻尼黏弹性材料主要由高聚物和无机填料组成具有良好的阻尼、阻燃性能和耐介质性能已经成功应用于潜艇的噪声治理:

E;。

此外，阻尼胶合板、智能型阻尼材料也越来越成为实验室研究以及实际应用的宠儿。

除阻尼材料之外，降低噪音和防声纳探测的吸波阻尼涂料，也是研究的热点。

阻尼涂料，因具有施工简单、对目标的外形适应性强和武器系统的机动火力性能影响小等优点备受各国重视。

法国于+I年前后建造的护卫舰“拉菲特”号，通过船体及上层结构呈平滑设计，所有暴露部位都采用吸波涂料处理等措施，其雷达散射截面低于+&N%&NN的聚氨酯发泡材料加多孔材料制作吸声涂料，吸声率可达J&UM&U。

海洋化工研究院研制生产的V?

HVI&舰船用阻尼涂料:

+&;属于约束阻尼结构阻尼层由无溶剂聚氨酯、片状填料和助剂等组成。

约束层由无溶剂环氧树脂、颜填料和助剂等组成具有复合损耗因子高阻温域宽等特点已在累计超过+E&余艘舰船上成功应用取得了显著的减振降噪效果。

航空I%+所研制的!

#$%&（）*$+%,）$%&年%月第+%卷第%期-）./0123045!

30367308现代涂料与涂装9!

:

;%吸波涂层，厚度为%波段（?

+%ABC）的衰减达;%&.D，实艇测试可缩短雷达作用距离E&F，已在&=潜艇的通气浮阀及指挥台围壳上推广应用；黄微波等G+H以喷涂聚脲弹性体技术为依托I首先合成,JK含量在+=F+EF的芳香族聚脲预聚物LM组分NI之后在D组分中引入适当比例的长链氨基聚醚和位阻型胺类扩链剂I设计合适的工艺参数制备出一种低模量、高伸长率的聚脲柔性减阻涂层。

与传统的硅胶、1（J、聚氨酯、丙烯酸等减阻涂层相比I该涂层具有耐冲击、附着力好、密度与水基本相同、模量低、阻尼小、涂层致密、不透水等重要特点。

经中国船舶科学研究中心测试I在=+&O6时平板上+的柔性减阻涂层可降低阻力PF以上。

除了军事上的应用外，阻尼材料对高速船亦是降低振动响应的一种有效方法。

可在主机座、机舱前壁和机舱船底板架铺设阻尼涂层，这既可消耗激励能量，降低振动响应，亦可减少结构声传递。

此外，阻尼材料还可用于水翼船的水翼减噪、制造潜艇的螺旋桨以及舰艇底板、隔板、座椅的降噪等，应用前景非常广阔。

#阻尼材料的发展前景阻尼材料是近年发展起来的一种减振降噪技术。

随着高新科技的发展，对阻尼材料的要求也越来越高。

研究和开发综合性能优良的高性能阻尼材料已成为科学工作者的研究热点，这无论在理论研究和实际应用中都有重要意义。

阻尼材料正朝着宽温、宽频、功能复合化的方向发展。

我国阻尼材料的研究已经取得了很大的进展，但是这方面的工作仍十分艰巨，有待大家共同努力。

参考文献QG+H王海侨，姜志国，黄丽I等$阻尼材料研究进展GRH$高分子通报I%&PL=NQ%E;=&$G%H大石英之$高阻尼橡胶组合物G1H$J,+%=STM，+$G=H尹朝辉，曾汉民$阻尼材料的应用GRH$化工新型材料I%&EI+L=%NQE=;ES$GEH刘东辉I黄微波I杨宇润，等$新型船用阻尼涂料在快艇减振降噪中的应用研究GRH$噪声与振动控制I+?

LPNQE&;EE$GTH马玉璞$船用非金属隐身材料的发展GRH$舰船科学技术I%&+L%NQ%?

;=E$GPH伏同先$阻尼技术及其在舰船减振降噪中的应用GRH$噪声振动与控制I+?

T（）：

S;+&E$GSH李正芳，冯雨生，李亦东$船用阻尼材料的研制及应用GRH$宇航材料工艺I+?

TLPN：

%;=E$G?

H林新志I马玉璞I任润桃$UM;=型高阻尼粘弹性材料GRH$材料开发与应用，+%ISLENQ;+E$GH张文毓$舰船新型涂料的研究进展GRH$电镀与涂料I%&PI+%L%TNQP;$G+&H黄微波I刘东辉I杨宇润I等$:

TEV:

P&阻尼涂料在舰船减振降噪工程中的应用GRH$船舶I+?

L%NQ=T;=?

$TG+H黄微波，陈国华，卢敏，等$聚脲柔性减阻材料的制备及性能GRH$高分子材料学与工程I%&SI=L%=NQ%ES;%T&$收稿日期：

%&?

;&E;+T变化情况加热时间V30+%=E背温!

+VW?

&+%&+=T%?

着色变化情况基本无变化轻微变色失光变暗涂层外观外观完整表$深绿色聚氨酯磁漆着色实例检测结果注：

泡沫层厚+。

L上接第%E页N若配套的产品允许元件在质量和体积上有足够的空间，聚氨酯泡沫塑料可以达到一定的厚度L%和+，施工性与耐高温隔热涂料相同，可常温固化也可高温固化，着色效果能够满足产品的要求。

涂覆着色面漆后由于不同颜料的耐热性能不一样，不同颜色的面漆高温后的色变情况也不相同，其中以白色为好L加热%30仅轻微变化，加热T30失光、变暗、不失色N，黑色次之L加热T30失光、变暗、不失色N，红色较差L加热T30失光、变暗、失色N。

用聚氨酯泡沫塑料作为耐高温隔热涂料的辅助隔热保护，由于聚氨酯泡沫塑料比隔热涂料的隔热效果好而且隔热温差波动小，在有效的时间内隔热涂料延迟了聚氨酯泡沫塑料在高温下的热降解时间；聚氨酯泡沫塑料在降解破坏前其良好的隔热性能提高了隔热涂料的隔热效果，也保护了普通磁漆漆膜不受高温影响，S%&W高温其对着色效果的影响只相当于+%&W左右，E30内聚氨酯磁漆失光、变暗、不失色，因此，只要耐高温隔热涂料能保护泡沫层不被降解破坏，就能保证普通面漆的着色效果。

收稿日期：

%&?

;&;+P