本文關鍵詞：輕質(zhì)泡沫玻璃吸聲材料的制備及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在人們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕钪?隨著各行各業(yè)的快速發(fā)展,噪聲污染變得越來越嚴重,造成各種各樣的健康問題。采用吸聲材料進行降噪是目前很重要的解決方式之一,因此開發(fā)優(yōu)良的吸聲材料就變得十分重要。本研究首先以廢玻璃為原料,采用玻璃空心微珠堆燒的方法,制備了一種新型的多孔吸聲材料,然后在不同燒結制度下,優(yōu)化了玻璃空心微珠多孔材料結構及性能,揭示了開孔率、流阻、孔徑、厚度以及背后空腔對多孔材料吸聲性能的影響規(guī)律。最后,采用材料表面穿孔、與玻璃纖維復合以及將玻璃空心微珠與煤矸石空心球復合燒結等方法,進一步提高了材料吸聲性能。主要研究結論如下：1.系統(tǒng)研究了燒結溫度以及保溫時間對多孔材料性能的影響規(guī)律。隨著燒結溫度的提高,樣品孔徑尺寸均勻性變差,平均孔徑增大,材料的抗壓強度降低；隨著保溫時間的延長,樣品開孔率增大,抗壓強度呈先減小后增大的趨勢。2.深入研究了開孔率、孔徑、流阻、厚度以及背后空腔對這種泡沫材料吸聲性能的影響規(guī)律。(1)隨著樣品開孔率的增大,樣品的平均吸聲系數(shù)呈先增大后減小趨勢,當開孔率達到93.2%時,材料平均吸聲系數(shù)達到最大值0.42；(2)隨著樣品平均孔徑由0.94mm增至2.51 mm,材料平均吸聲系數(shù)呈增大趨勢,最大可達到0.49；(3)隨著樣品流阻的增大,材料平均吸聲系數(shù)呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢,當樣品的流阻值為4.805x105Pa.s/m3時,材料平均吸聲系數(shù)達到最大值0.42；(4)隨著材料厚度的增加,第一共振頻率fr往低頻方向移動,1000 Hz以下范圍內(nèi)的吸聲系數(shù)顯著升高,平均吸聲系數(shù)有明顯提高,最大值可達到0.57；(5)隨著材料背后空腔厚度的增大,材料最佳吸收峰向低頻方向移動,低頻的吸聲系數(shù)隨著空腔深度的增大而提高。3.提出改善材料吸聲性能的方法：(1)通過對材料表面做半穿孔處理來改善材料吸聲性能：一方面通過保證孔間距不變,改變孔徑大小來得到不同穿孔率的樣品,結果表明,隨著穿孔率的增大,1000 Hz以上中高頻段材料的吸聲系數(shù)有明顯的提高,由0.37提升到了0.65。1000 Hz以下頻段的吸聲系數(shù)并沒有明顯的變化。另一方面通過保證孔徑大小相同,改變孔間距來得到不同穿孔率的樣品,結果表明,在1600Hz以上的高頻段,隨著穿孔率的增大,樣品的吸聲系數(shù)有較明顯的增大,平均吸聲系數(shù)由0.37提升到0.54；(2)通過材料與玻璃纖維復合來改善材料吸聲性能：在對樣品做了半穿孔處理的基礎上,在孔洞中加入適量的玻璃纖維,結果表明,在加入纖維之后,在1600Hz以上的高頻段材料吸聲系數(shù)增大,而1600 Hz以下中低頻段吸聲系數(shù)無明顯變化；(3)通過玻璃空心微珠與煤矸石空心微珠復合燒結的方法來改善材料吸聲性能,結果表明,隨著煤矸石空心球含量的增大,多孔材料樣品的孔徑分布均勻性變差,材料整體吸聲性能得到一定的提高,當煤矸石空心球含量為15 wt%時,在400 Hz以下頻段,材料的平均吸聲系數(shù)由0.17增大至0.21；而在400Hz以上頻段,材料平均吸聲系數(shù)由0.35增大至0.57；在整個頻率范圍內(nèi),材料的降噪系數(shù)NRC由0.22增大至0.34。
【關鍵詞】：空心微珠 泡沫玻璃 結構因素 吸聲系數(shù) 性能改善
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 噪聲的評價及控制12-15
• 1.1.1 噪聲的物理量度12-13
• 1.1.2 噪聲評價常用聲學量13-14
• 1.1.3 噪聲控制14-15
• 1.2 吸聲材料的吸聲機理及分類15-20
• 1.2.1 吸聲材料的吸聲機理15-17
• 1.2.2 吸聲材料的分類17-20
• 1.3 材料吸聲性能的測定及性能評價20-21
• 1.3.1 吸聲系數(shù)的測定20-21
• 1.3.2 吸聲性能評價21
• 1.4 多孔吸聲材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-22
• 1.5 本課題的研究背景、意義及研究內(nèi)容22-24
• 1.5.1 本課題的研究背景22-23
• 1.5.2 本課題的來源與研究目的23
• 1.5.3 本課題的研究內(nèi)容23-24
• 第二章 實驗工藝及測試表征24-30
• 2.1 實驗條件24-26
• 2.1.1 實驗原料24-25
• 2.1.2 實驗用儀器及設備25-26
• 2.2 實驗主要測試方法26-30
• 2.2.1 容重測定26
• 2.2.2 開孔率測定26-27
• 2.2.3 孔徑測定27
• 2.2.4 流阻測定27
• 2.2.5 抗壓強度測定27-28
• 2.2.6 微觀形貌觀察28-29
• 2.2.7 吸聲系數(shù)測定29-30
• 第三章 玻璃空心微珠多孔材料性能研究30-49
• 3.1 吸聲材料的理論基礎30-31
• 3.1.1 多孔吸聲材料的氣孔特性30
• 3.1.2 多孔材料的吸聲頻譜特性30-31
• 3.2 實驗工藝流程31
• 3.3 實驗內(nèi)容31-33
• 3.4 不同燒結制度對多孔材料性能的影響研究33-39
• 3.4.1 燒結溫度對多孔材料性能的影響33-36
• 3.4.2 保溫時間對多孔材料性能的影響36-39
• 3.5 多孔材料吸聲性能的影響因素研究39-47
• 3.5.1 開孔率對材料吸聲性能的影響39-41
• 3.5.2 流阻對材料吸聲性能的影響41-42
• 3.5.3 孔徑對材料吸聲性能的影響42-44
• 3.5.4 厚度對材料吸聲性能的影響44-45
• 3.5.5 背后空腔對材料吸聲性能的影響45-47
• 3.6 本章小結47-49
• 第四章 提高多孔材料吸聲性能的研究49-62
• 4.1 材料表面半穿孔49-52
• 4.1.1 實驗內(nèi)容49-51
• 4.1.2 表面穿孔對吸聲性能的影響研究51-52
• 4.2 材料與玻璃纖維復合52-55
• 4.3 玻璃空心微珠與煤矸石空心微珠復合燒結55-61
• 4.3.1 實驗原料55
• 4.3.2 實驗內(nèi)容55-57
• 4.3.3 實驗結果與討論57-61
• 4.4 本章小結61-62
• 第五章 結論62-64
• 參考文獻64-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文71-72
• 致謝72-73

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本文編號：258939