吸聲材料根據(jù)其吸聲機(jī)制的不同,一般分為兩大類,即多孔吸聲材料和共振吸聲材料。1.1多孔吸聲材料的吸聲原理
目前,吸聲材料仍存在很多問題,如污染嚴(yán)重,耐高溫性弱,使用壽命短等問題。但雅聲樂及其復(fù)合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,使吸聲材料的耐高溫性,使用壽命,產(chǎn)生污染等方面的問題得到了有效的解決;纖維復(fù)合吸聲材料有效解決了傳統(tǒng)吸聲材料耐火,耐潮等方面的問題。為了更好的了解如今吸聲材料的發(fā)展,介紹了吸聲材料的分類及其原理并總結(jié)歸納了部分傳統(tǒng)吸聲材料。
伴隨著新型吸聲材料的出現(xiàn),吸聲模型也不斷涌現(xiàn)。吸聲材料模型的研究與建立,對(duì)吸聲材料的設(shè)計(jì),應(yīng)用提供了理論支持和研究基礎(chǔ)。
多孔吸聲材料的吸聲原理就是當(dāng)聲波通過媒介時(shí)使得媒介產(chǎn)生壓縮和膨脹變化:壓縮區(qū)的體積變小,使溫度升高;而膨脹區(qū)的體積變大,相應(yīng)的溫度也降低,從而使相鄰的壓縮區(qū)和膨脹區(qū)之間產(chǎn)生溫度梯度,一部分熱量從溫度高的部分流向溫度較低的媒介中區(qū),發(fā)生熱量的交換,使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散掉。從而被衰減。
顆粒狀原料如珍珠巖,蛭石,礦渣等,由于顆粒之間形成的間隙,加上一定的厚度,使其具有多孔吸聲材料的性能。有膨脹珍珠巖吸聲板,阻燃防撞墻系統(tǒng)-施工要領(lǐng)及流程,陶土吸聲磚等產(chǎn)品,其優(yōu)點(diǎn)是耐潮,防火,耐腐蝕等,其缺點(diǎn)是用途單一,主要用于建筑吸聲材料。
雅聲樂采用單一非對(duì)稱基本造型,無周期性影響的淺浮雕波形外觀,中心非對(duì)稱設(shè)計(jì)處理,模擬高低起伏的自然落差,截取四側(cè)統(tǒng)一起伏基點(diǎn),相鄰兩塊擴(kuò)散體形成一個(gè)對(duì)稱的反射面,使擴(kuò)散具有整體性,連續(xù)性,感,綜合擴(kuò)散中心頻率為1K。其特性為:吸聲系數(shù):吸聲率90%,NRC0.75-0.95;超輕重量:40毫米厚度產(chǎn)品重量約350g/m;阻燃:性B級(jí)(GB8624-2006);健康環(huán)保:無玻璃纖維粉塵;耐受高溫:耐200度高溫;保溫隔熱:導(dǎo)熱系數(shù)0.0347W/mK。
吸聲材料具有非常廣泛的應(yīng)用前景,但傳統(tǒng)吸聲材料有許多缺點(diǎn),比如使用壽命短,產(chǎn)生二次污染,性能不穩(wěn)定等。新型吸聲材料的出現(xiàn)在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)吸聲材料的不足。其中纖維吸聲復(fù)合材料相較于傳統(tǒng)纖維吸聲材料,其吸聲系數(shù)大大提高,很多可達(dá)到0.8以上,很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)纖維吸聲材料在應(yīng)用范圍所受到的限制,雅聲樂及其復(fù)合結(jié)構(gòu)由于其優(yōu)異的性能以穿孔雅聲樂及其復(fù)合結(jié)構(gòu),開孔雅聲樂及其復(fù)合材料被應(yīng)用到道路、汽車消聲等各個(gè)領(lǐng)域。
廣州谷拓材料科技有限公司的雅聲樂作為新型吸聲材料,根據(jù)孔型結(jié)構(gòu)的不同。其中開孔雅聲樂孔與孔之間由孔棱連接,互相連通,通氣性好,因此具有很好的換熱散熱能力、吸聲能力等;雅聲樂具有優(yōu)良的吸聲、隔聲、電磁屏蔽性能、不燃、不易氧化、不易老化、回收再利用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
隨著如今對(duì)吸聲材料的更高要求,未來吸聲材料的發(fā)展必然集多種功能于一體,這類吸聲材料不僅要具有優(yōu)異的吸聲,降噪,阻尼等性能,還必須具有隔熱,阻燃,防火,耐腐蝕等一些防護(hù)功能,部分還要具有外觀要求,以滿足其應(yīng)用領(lǐng)域的要求。
對(duì)于開孔雅聲樂,將其與一定厚度的鋁板制成復(fù)合板,可大大提高其低頻段吸聲性能。廣州谷拓材料科技有限公司以開孔雅聲樂為基體,向其內(nèi)部孔洞填充高分子材料,得到雅聲樂-高分子復(fù)合材料,大大改善了開孔雅聲樂的吸聲降噪性能。
傳統(tǒng)的纖維吸聲材料包括無機(jī)纖維吸聲材料,有機(jī)纖維吸聲材料和金屬纖維吸聲材料。其中無機(jī)纖維吸聲材料主要包括巖棉,玻璃棉等無機(jī)纖維材料,其優(yōu)點(diǎn)是具有良好的吸聲性能且質(zhì)量輕,不易燃,不易老化等。但是由于其脆性較大容易導(dǎo)致斷裂,并且受潮后吸聲性能嚴(yán)重下降,容易造成環(huán)境污染等一系列缺點(diǎn),導(dǎo)致其使用范圍受到很大限制。防火擠塑棉軟包有什么功能特點(diǎn)。
有機(jī)纖維材料主要為植物纖維制品和化學(xué)纖維,植物纖維主要有棉麻纖維,毛氈,甘蔗纖維板等,化學(xué)纖維主要有晴綸棉,滌綸棉等。其優(yōu)點(diǎn)是這些材料在中高頻范圍內(nèi)有良好的吸聲性能。但其,防火,防腐,防潮等性能非常差,因此適用范圍很小。金屬纖維吸聲材料主要為不銹鋼金屬纖維和鋁纖維,其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高,防火性好,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),散熱性強(qiáng)等,但其缺點(diǎn)是造價(jià)成本高。
共振吸聲結(jié)構(gòu)即亥姆霍茲共振結(jié)構(gòu),當(dāng)入射聲波的頻率接近共振器的固有頻率時(shí),孔徑的空氣柱會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng),在該振動(dòng)過程當(dāng)中,由于克服摩擦阻力而消耗聲能,但當(dāng)入射聲波的頻率遠(yuǎn)離共振器的固有頻率時(shí),共振器振動(dòng)很弱,消耗的聲能很少,聲吸收作用很小,因此共振吸聲材料吸聲時(shí)入射聲波的頻率要接近共振器的固有頻率。
傳統(tǒng)泡沫材料有泡沫塑料,泡沫玻璃等。泡沫塑料種類繁多,主要有PU泡沫塑料,脲醛泡沫塑料,酚醛泡沫塑料等,這些泡沫塑料大多為閉孔型,主要用于保溫絕熱,只有少量開孔型泡沫塑料可用于吸聲,如脲醛泡沫塑料,軟質(zhì)高分子泡沫塑料。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較低,不易老化。但其具有不防火,燃點(diǎn)低,吸水性強(qiáng),強(qiáng)度低,且容易對(duì)環(huán)境造成污染等缺點(diǎn)。泡沫玻璃是以玻璃粉為原料,加入發(fā)泡劑以及其他外摻劑經(jīng)高溫焙燒而成。其優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕,不易燃,不易老化,無氣味等,其缺點(diǎn)是強(qiáng)度較低,吸聲系數(shù)較低。