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1、多孔吸声材料的定义二：多孔吸声材料的吸声原理及其分类三：多孔泡沫吸声材料的研究四：多孔泡沫吸声材料应用,一：多孔吸声材料的定义吸声材料：就是可以把声能转换为热能的 材料。它按吸声机理可分为多孔吸声材料和共 振吸声结构材料两大类。一般的多孔吸声材料 具有高频吸声系数大、比重小等优点，但低频 吸声系数低；共振吸声结构材料的低频吸声系 数高，但加工性能差。虽然多孔吸声材料存在 一些不足，但由于其取材范围广，加工制造工 艺相对简单，并且随着一些新型多孔泡沫材料 的研究成功，其低频吸声性能已得到很大提高，因此多孔吸声材料成为目前应用最广泛的吸声 材料。,二 多孔吸声材料的吸声原理及其分类1 多孔材料的吸

2、声原理惠更斯原理：声源的振动引起波动,波动的传播是由 于介质中质点间的相互作用.在连续介质中,任何一点 的振动,都将直接引起邻近质点的振动。多孔吸声材 料具有许多微小的间隙和连续的气泡,因而具有一定 的通气性。当声波入射到多孔材料表面时,主要是两 种机理引起声波的衰减：首先是由于声波产生的振动 引起小孔或间隙内的空气运动,造成和孔壁的摩擦,紧 靠孔壁和纤维表面的空气受孔壁的影响不易动起来,由于摩擦和粘滞力的作用,使相当一部分声能转化为 热能,从而使声波衰减。其次,小孔中的空气和孔壁与 纤维之间的热交换引起的热损失,也使声能衰减。这 就使多孔材料具有良好的高频吸声性能。,2 多孔吸声材料的分类接

3、选材的物理特性和外观主要分为有机纤维材 料无机纤维材料吸声金属材料和泡沫材料 四大类。a有机纤维材料早期使用的吸声材料主要为植物纤维制品如棉麻纤维、毛毡、甘蔗纤维扳、木质纤 维板、水泥木丝板以及稻草扳等有机天然纤维 材料 有机台成纤维材料主要是化学纤维，如晴 纶棉、涤纶棉等 这 材料在中，高频范围内具 有良好的吸声性能但防火防腐、防潮等性 能较差。,除此之外,学者对纺织类纤维超高频声波的吸 声性能进行了研究.证实在超高频声场中,这种 纤维材料基本上没有任何吸声作用。无机纤维 材料如玻璃棉、矿渣棉和岩棉等这类材料不仅 具有良好的吸声性能而且具有质轻,不供,不 腐,不易老化,价格低廉等特性从而替代

4、了天 然纤维的吸声材料在声学工程中广泛应用：但无机纤维吸声材料存在易断、受潮后吸声性 能急剧下降、质地较软且需外加复杂的保护等 缺点。,b 金属吸声材料金属吸声材料是一种新型实用工程材料，于七十年代 后期出现于发达工业国家 如今,比较典型的金属材料 是铝纤维吸声板和变截面金属纤维材料其中铝纤维吸 声板具有如下特点：超薄轻质，吸声性能优异强度高，加工及安装方便耐候、耐高温性能良好不含有机粘结剂可回收利用铝质纤维材料在国外的使用已很普通较多使用在音 乐厅展览馆教室高架公路底面的吸声材料高速公路 或冷却塔的声屏障地铁 隧道等地下潮湿环境的吸声 材料,变截面金属纤维材料近年来已逐渐在国外汽车 上开始使

5、用国内奥迪、桑塔纳汽车也开始使 用这种材料作为消声器芯的汽车消声器c 泡沫材料 根据泡沫孔形式的不分为为开孔型 泡沫材料和闭孔型泡沫材料,前者的泡沫孔是 相互连通的,属于吸声泡沫材料,如吸声泡沫塑 料,吸声泡沫玻璃,吸声陶瓷,吸声泡沫混凝土等.后者的泡沫孔是封闭的,泡沫孔之间是互不相 通的,其吸声性能很差,属于保温隔热材料.如聚 苯乙烯泡沫,隔热泡沫玻璃,普通泡沫混凝土.下 图是以泡沫铝为例给出的结构示意图,泡沫铝的形貌,三：多孔泡沫吸声材料的研究,多孔泡沫吸声材料按泡沫孔的形式分为开 口孔和闭口孔之外，进可以依据材料的物理 和化学性质分为：泡沫金属、泡沫塑料、泡 沫玻璃、聚合物基复合泡沫等吸

6、声材料1泡沫金属泡沫金属是一种新型的多孔材料经过发 泡处理在其内部形成大量的气泡这些气泡 分布在连续的金属相中构成孔隙结构。使泡 沫金属把连续相金属的特性如强度大导热 性好、耐高温等与分散相气孔的特性如阻尼 性、隔离性绝缘性、消声减震性等有机结 合在一起：同时泡沫金属具有良好的电磁屏 蔽性和抗腐蚀性能。以下是制备泡沫铝的工艺图。,。,2 泡沫塑料吸声材料与其它的多孔吸声材料相比，泡沫塑料产品 拥有良好的韧性、延展性及耐热性能，同时 其吸声性能也很突出，是一种理想的隔热吸 声材料。例如聚氨酯泡沫塑料。3 泡沫玻璃吸声材料泡沫玻璃是以玻璃粉为原料，加入发泡剂及 其它外掺剂经高温焙烧而成的轻质块状材

7、料,其孔隙率可达85 以上.按照材料内部气孔的 形态可分为开孔和闭孔两种,闭孔泡沫玻璃作 为隔热保温材料,开孔的作为吸声材料。,4 复合泡沫吸声材料研究者将发泡聚合物同无机吸声材料的吸声 特性相结合，通过化学发泡的方法使聚合物-无机物复合体系发泡，形成了一种新型的多 孔性吸声材料PVC（聚氯乙烯）-无机物复 合泡沫材料.聚氯乙烯岩棉复合泡沫吸声性 能优良（厚度为20mm时,平均吸声系数最大达 0.63），较好地改善了纯聚氯乙烯泡沫塑料在 低频处的吸声性能，且易加工成型。,四 结束语传统的多孔吸声材料，如有机和无机纤维 材料，由于性脆易断，受潮后吸声性能下降 严重等原因，适用范围受到很大的限制，因 此这种纤维类吸声材料，如果继续走单一材 料结构的模式，其发展将会遇到很大的困难。对于吸声金属材料，虽然其性能的确优越，但由于制作成本高，在国内还处于有待进一 步发展的地位。多孔吸声材料中只有泡沫类 材料的发展处于高速阶段，许多新产品新工 艺不断涌现。,若想进一步提高泡沫材料的综合性能，我们还是应该走材料复合的发展道路，同时 应该吸收结构共振吸声材料的优点，研制出 新型的多功能泡沫材料。除此之外，如何降 低生产成本，使生产规模化，产品优质化，也应是今后该领域的研究重点。,