功能材料的選擇與應(yīng)用 吸聲材料的選擇與應(yīng)用

吸聲材料的選擇與應(yīng)用一、什么是吸聲材料？

吸聲材料，是具有較強的吸收聲能、減低噪聲性能的材料。借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而對入射聲能具有吸收作用的材料。吸聲機理共振吸聲結(jié)構(gòu)材料多孔吸聲結(jié)構(gòu)材料二、吸聲材料的原理共振吸聲結(jié)構(gòu)材料（低中頻）二、吸聲材料的原理亥姆霍茲共振原理一維振動系統(tǒng)管道內(nèi)空氣有效質(zhì)量腔體內(nèi)空氣彈性二、吸聲材料的原理共振吸聲材料相當(dāng)于多個亥姆霍茲吸聲共振器并聯(lián)而成的共振吸聲結(jié)構(gòu)。當(dāng)聲波垂直入射到材料表面時，產(chǎn)生亥姆霍茲共振。

當(dāng)入射聲波的頻率接近系統(tǒng)的固有頻率時，系統(tǒng)內(nèi)空氣的振動很強烈，聲能大量損耗，即聲吸收最大。相反，當(dāng)入射聲波的頻率遠離系統(tǒng)固有的共振頻率時，系統(tǒng)內(nèi)空氣的振動很弱。因此吸聲的作用很小。缺點：吸聲的頻率較窄。分類單腔共振吸聲穿孔板薄膜共振二、吸聲材料的原理泡沫結(jié)構(gòu)吸聲材料閉孔泡沫材料：閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫金屬材料以閉孔泡沫鋁為代表，閉孔泡沫鋁的吸聲系數(shù)比較低，是由于聲波很難到達孔隙內(nèi)部，與其內(nèi)部相互作用，僅有一些裂縫和微孔，本身并不能作為良好的吸聲材料。二、吸聲材料的原理泡沫結(jié)構(gòu)吸聲材料半開孔泡沫材料：半開孔泡沫鋁，可以通過高壓滲流制備，在制備過程中，通過控制制備參數(shù)，來達到預(yù)計的孔連接性。二、吸聲材料的原理泡沫結(jié)構(gòu)吸聲材料開孔泡沫材料：可通過控制顆粒的形狀尺寸來控制孔隙率和孔形狀，能夠制得孔隙率為0.9的高孔率材料。由于其具有復(fù)雜的渠道結(jié)構(gòu)以及表面粗糙的內(nèi)部孔隙，導(dǎo)致其具有較高流阻，故開孔泡沫鋁的整體吸聲性能要比閉孔的好得多。二、吸聲材料的原理影響多孔材料吸聲性能的因素：1.空氣流阻（材料兩面的靜壓差和氣流線速度之比）：流阻值越大，透氣性小；流阻值太小，聲能轉(zhuǎn)化為熱能效率低。最佳流阻值。2.孔隙率（孔隙體積和材料總體積之比）：孔隙率越大，泡沫金屬的吸聲系數(shù)越大。3.孔徑：孔徑越小，高頻吸聲性能越高，低頻吸聲性能沒有很大變化。二、吸聲材料的原理3.孔徑：孔徑越小，高頻吸聲性能越高，低頻吸聲性能沒有很大變化。4.厚度：高頻聲波在材料表面吸收，低頻聲波在內(nèi)部吸收，故厚度越大，低頻吸聲效果越好，但高頻吸聲效果有所下降。5.背后空腔：對閉孔材料，可作為亥姆霍茲共振腔，提高低頻吸聲性能。三、吸聲材料的應(yīng)用三、吸聲材料的應(yīng)用四、吸聲材料的展望傳統(tǒng)吸聲材料缺陷：降噪系數(shù)低、使用壽命短、易潮解和二次污染。發(fā)展