專(zhuān)利名稱(chēng)：孔隙率變化的半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)，具體涉及一種孔隙率變化的半開(kāi)孔泡沫吸
聲結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)發(fā)展，噪聲問(wèn)題日漸嚴(yán)重。噪聲直接影響了人類(lèi)的生活質(zhì)量，甚至對(duì)人類(lèi)的心理、生理等諸多方面也有不可低估的影響，所以，噪聲是一種危害嚴(yán)重的污染，必須加以控制。目前，建筑及各工程領(lǐng)域通過(guò)吸聲原理來(lái)控制噪聲的已成為非常經(jīng)濟(jì)、合理、有效的一種手段。吸聲是指聲音入射到某種介面上并通過(guò)該種介質(zhì)過(guò)程中聲波能量轉(zhuǎn)化為熱能而耗散的現(xiàn)象。材料吸聲能力由吸聲系數(shù)表征，吸聲系數(shù)即為所吸收聲能量與入射總聲能量之比，吸聲系數(shù)越大，表示材料聲吸收能力越強(qiáng)。開(kāi)孔泡沫材料由于其吸聲系數(shù)大、比重小、且對(duì)惡劣的工況環(huán)境有顯著的適應(yīng)性而被廣泛的應(yīng)用為吸聲材料。根據(jù)惠更斯原理，聲源的振動(dòng)引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，振以由擾動(dòng)的形式傳播。開(kāi)孔泡沫材料具有許多微小的間隙和連續(xù)的氣泡，因此具有一定的通氣性。當(dāng)聲波入射到開(kāi)孔泡沫材料時(shí)，聲波的擾動(dòng)引起間隙以及氣泡內(nèi)的空氣發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)，造成空氣和孔壁的產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦。由于摩擦阻力和空氣粘滯力的作用，使相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能，產(chǎn)生的熱能由空氣與孔壁的熱交換作用而迅速耗散，從而使聲波能量顯著衰減。半開(kāi)孔泡沫是一種特殊的開(kāi)孔泡沫，吸聲原理與開(kāi)孔泡沫一致，其孔隙連通性比普通開(kāi)孔泡沫材料小，因此可以通過(guò)合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用其高流阻來(lái)達(dá)到吸聲性能的優(yōu)化。半開(kāi)孔泡沫由滲透法制備，制備時(shí)將熔化的金屬溶液傾倒入裝滿(mǎn)一定大小的水溶性顆粒的容器，待液體凝固，將顆粒溶于水取出，即可得到半開(kāi)孔泡沫。這種結(jié)構(gòu)制備簡(jiǎn)單，且具有較好的吸聲性能，所以是一種具有很好應(yīng)用前景的材料。半開(kāi)孔泡沫可以用三個(gè)獨(dú)立的物理參數(shù)表征，包括孔徑D、連通率5 =d/D，和孔隙率Q。同開(kāi)孔泡沫相同，半開(kāi)孔泡沫高頻吸聲性能好，低頻吸聲性能較差。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目在于提供一種孔隙率變化的半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)，能夠提高泡沫材料在低頻的吸聲性能。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種孔隙率變化的半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)，所述半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)的孔隙率沿聲波入射方向呈增大變化。所述半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)的孔隙率沿聲波入射方向呈突增變化。所述半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)的孔隙率沿聲波入射方向呈線性遞增變化。本發(fā)明孔隙率變化的半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)，和均質(zhì)半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)相比，中 低頻吸聲性能提高了 10% 20%，由于進(jìn)入時(shí)的低孔隙率使吸聲頻譜共振頻率向低頻偏移，而后孔隙率增大，使空氣耗散作用增強(qiáng)，使吸聲系數(shù)整體增大，所以這種孔隙率沿聲波入射方向呈增大變化的半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)提高了半開(kāi)孔材料的吸聲性能。
圖I為本發(fā)明孔隙率呈突變?cè)龃笞兓疽鈭D。圖2為本發(fā)明孔隙率呈線性連續(xù)增大變化圖，其中圖2 (a)是孔隙率呈線性連續(xù)增大變化結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 (b)是孔隙率呈線性連續(xù)增大變化坐標(biāo)圖。圖3為孔隙率突變半開(kāi)孔泡沫與均質(zhì)半開(kāi)孔泡沫吸聲性能比較。圖4為孔隙率線性遞增半開(kāi)孔泡沫與均質(zhì)半開(kāi)孔泡沫吸聲性能比較。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示，為本發(fā)明優(yōu)選的孔隙率呈突增變化示意圖，設(shè)均質(zhì)半開(kāi)孔泡沫孔隙
率為Q，將前半段孔隙率變?yōu)镼1，后半段連通性變?yōu)镼2，且L2 2 o
權(quán)利要求
1.一種孔隙率變化的半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)的孔隙率沿聲波入射方向呈增大變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的孔隙率變化的半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)的孔隙率沿聲波入射方向呈突變?cè)龃笞兓?br>
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的孔隙率變化的半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)的孔隙率沿聲波入射方向呈線性連續(xù)增大變化。
全文摘要
一種孔隙率變化的半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)，其孔隙率沿聲波入射方向呈增大變化，該變化為沿聲波入射方向呈突增變化或沿聲波入射方向呈線性遞增變化；由于進(jìn)入時(shí)的低孔隙率使吸聲頻譜共振頻率向低頻偏移，而后孔隙率增大，使空氣耗散作用增強(qiáng)，使吸聲系數(shù)整體增大，本發(fā)明和均質(zhì)半開(kāi)孔泡沫吸聲結(jié)構(gòu)相比，中低頻吸聲性能提高了10%～20%。
文檔編號(hào)G10K11/165GK102682758SQ20121017876
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者盧天健, 孟晗, 辛鋒先 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)