彈性閉孔發(fā)泡材料是一種廣泛應用的輕質(zhì)隔聲復合材料,但是對于閉孔材料的隔聲特性研究卻比較少。選用NBR-PVC閉孔發(fā)泡材料作為研究對象,通過阻抗管系統(tǒng)對材料的聲學性能進行測試,收集了材料的相關(guān)物理參數(shù),對其固有振動和閉孔氣泡的理論共振進行計算分析。研究結(jié)果表明,材料本身的共振和閉孔氣泡的共振分別導致彈性閉孔發(fā)泡材料隔聲曲線上的兩個隔聲低谷,在質(zhì)量控制區(qū)的頻率范圍內(nèi),材料的隔聲曲線基本符合質(zhì)量定律的趨勢。該研究結(jié)果將為彈性閉孔發(fā)泡材料的隔聲機理分析和隔聲性能預測提供依據(jù)。 

【文章來源】：噪聲與振動控制. 2020,40(05)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

聲波在彈性閉孔發(fā)泡材料中的傳聲示意圖

本文所研究的彈性閉孔發(fā)泡材料樣品為前期自行制備的NBR-PVC復合發(fā)泡材料[18]，兩種樣品材料發(fā)泡量不同，因此孔隙率、厚度、體積密度、靜態(tài)楊氏模量也都各不相同。用光學顯微鏡對實驗樣品的截面微觀結(jié)構(gòu)進行觀察（如圖2所示），材料內(nèi)部的氣泡與氣泡之間是不連通的，這證明了材料的閉孔結(jié)構(gòu)。樣品的體積密度和面密度通過測定質(zhì)量和體積計算而得；樣品的孔隙率通過前期同等配方制成的NBR-PVC實心材料的體積密度計算而得；樣品的力學參數(shù)通過德國生產(chǎn)的萬能拉力測試機（Zwick Z020）測得；樣品的表面張力和黏度根據(jù)文獻[19]和文獻[20]得到；樣品的隔聲與吸聲性能由北京聲望聲電技術(shù)有限公司的四通道阻抗管系統(tǒng)測定得到（如圖3所示）。實驗樣品被切割成直徑為100 mm（測試頻率范圍100 Hz～2 000 Hz）以及直徑30 mm（測試頻率范圍1 800 Hz～6 300 Hz）的樣品，每個樣品測試三次，并取平均值。其他計算涉及的相關(guān)參數(shù)如表1所示。

從圖4可以看出，彈性閉孔發(fā)泡材料的隔聲曲線均具有兩個隔聲低谷，對應頻率分別為f1和f2。根據(jù)隔聲材料的經(jīng)典頻譜特征，在第一個隔聲谷之前的低頻區(qū)域為剛度控制區(qū)，在第一個隔聲谷之后的中高頻區(qū)域為質(zhì)量控制區(qū)。由于樣品#1的面密度更大，根據(jù)質(zhì)量定律，在質(zhì)量控制區(qū)中樣品#1的隔聲量也更大。圖4 彈性閉孔發(fā)泡材料樣品的隔聲曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚酰亞胺泡沫材料吸聲性能對比研究[J]. 鄭逸良,周鶴,夏婉瑩,聶赫然.  塑料科技. 2020(01)
[2]基于壓電材料的薄膜聲學超材料隔聲性能研究[J]. 賀子厚,趙靜波,姚宏,蔣娟娜,陳鑫.  物理學報. 2019(13)
[3]聚合物發(fā)泡材料研究進展[J]. 范蘭蘭,項慶波,黃慧姿,鐘碩.  化工管理. 2019(16)
[4]橡膠改性對高密度聚乙烯防水卷材性能的影響研究[J]. 劉偉,王文斌,楊勝.  中國建筑防水. 2019(03)
[5]聲波在含氣泡液體中傳播特性及產(chǎn)熱效應[J]. 袁月,苗博雅,安宇.  應用聲學. 2018(05)
[6]重質(zhì)粒子/NBR-PVC微孔阻尼復合材料的制備及其隔聲性能[J]. 廖國峰,蔡俊,傅雅琴,楊易寧,郁倪帥,練藝丹.  復合材料學報. 2018(05)
[7]具有雙峰泡孔結(jié)構(gòu)的聚合物微發(fā)泡材料研究進展[J]. 劉偉,龐永艷,吳明輝,覃康培,黃朋科,劉麗,鄭文革.  高分子通報. 2018 (03)
[8]氣泡線性振動對含氣泡水飽和多孔介質(zhì)聲傳播的影響[J]. 鄭廣贏,黃益旺.  物理學報. 2016(23)
[9]混煉工藝對NBR/PVC發(fā)泡材料性能的影響[J]. 劉莉,馬楠楠,王炳昕,曹沛,劉冬.  塑料工業(yè). 2013(07)
[10]慢回彈聚氨酯發(fā)泡材料的隔聲性能研究[J]. 周耿,姚躍飛,唐曉杰,程樂利.  浙江理工大學學報. 2010(03)

博士論文
[1]薄膜型聲學超材料隔聲特性研究[D]. 張玉光.國防科學技術(shù)大學 2014

碩士論文
[1]重質(zhì)粒子/丁腈橡膠—聚氯乙烯共混發(fā)泡隔聲復合材料的研發(fā)[D]. 廖國峰.浙江理工大學 2018
[2]輕質(zhì)墻體隔聲性能研究[D]. 張樹燕.西安建筑科技大學 2009



本文編號：2991565