石膏基吸声材料结构设计与性能调控.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
石膏基吸声材料结构设计与性能调控
姓名:唐辉
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:黄学辉
20070401
摘要在治理环境噪声污染中,利用吸声材料进行吸声降噪处理是一种重要的措施。要求使用的吸声材料不仅具有良好的高频吸声性能,还应该具有较好的中低频吸声性能,同时要考虑材料的力学性能、环保性以及廉价性。吸声材料已成为国内外相关领域的研究重点。通过对各类吸声原材料与吸声结构的吸声机理分析,选择耐久性好、强度较高、价格低廉、具有较好中低频吸声性能的玻璃纤维一石膏体系作为吸声材料体系,探索吸声材料的组成与制备工艺。采用瑞利创立的经典吸声理论,通过声阻抗率的变化规律建立圆管吸声理论模型。充分利用理论成果更好地指导实验,而实验反过来可以对理论进行验证和修正。对多孔吸声材料的声学特性以及吸声机制进行了初步探讨。材料制备中,利用高强石膏作为原料,内掺玻璃纤维,提高材料的吸声性能、抗折强度以及耐久性;采用硅酸盐水泥来增强石膏基吸声材料的抗水化性能和强度;利用发气技术形成多孔吸声材料所需要的孔形及合理的显微结构,采用柠檬酸控制材料的凝固时间,使发气速度与料浆的凝结速度相适应,以期形成适宜的多孔结构,同时给工程施工带来便利。通过对发气剂含量、玻璃纤维含量、水灰比等因素的控制,使材料内部形成相互连通、分布均匀的微孔,以期提高多孔性吸声材料的吸声性能。通过对材料的厚度、孔隙率、孔径大小等因素的研究,考察它们对材料吸声性能的影响程度。采用驻波管法测试材料的垂直吸声系数。研究结果表明,石膏基复合吸声材料具有较好的中低频吸声性能,。当孔隙率在%ァ⒖拙洞笮≡/保牧暇有较佳的吸声性能。玻璃纤维经过热、酸处理,使材料的强度提高%。加入%的柠檬酸可以延长石膏凝固时间。关键词:多孔性吸声材料,圆管模型,高强石膏,玻璃纤维,吸声系数,降噪系数
...,甅,.;,甌琫猘·嵋鹤琭甋.,..;.瑃琯;Ⅱ.
痑甌琾甌%籺瑃琣,%%..,.%.:
签名:年日期:掣独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。签名:
、建筑业和交通运输业的迅速发展,各种机械设备、交通运输工具在急剧增加,噪声污染日益严重,它影响和破坏人们的正常工作和生活,、经济发达的大中城市,噪声污染的程度越加严重,成为环境治理过程中倍受关注的热点问题。在噪声污染治理中,吸声材料的使用是噪声污染治理不可缺少的一种措施。,不同的工程中应用不同的吸声材料。按吸声机理分为多孔吸声材料和共振吸声结构材料。多孔吸声材料一般分为纤维类、泡沫类和颗粒类三大类型;共振吸声结构材料包括穿孔板吸声结构材料、微穿孔板吸声结构材料、吸声尖劈材料等。.纤维类吸声材料纤维类分为无机纤维和有机纤维二类。无机纤维类主要有玻璃棉、玻璃丝、矿渣棉、岩棉及制品等。玻璃丝可制成各种玻璃丝毡。玻璃棉分短棉、超细棉和中级纤维三种。超细玻璃棉是最常用的吸声材料,具有不燃、防蛀、耐热、乃腐蚀、抗冻等优点。经过硅油处理的超细玻璃棉,具有防火、防水、防湿的特点。岩棉是一种较新的吸声材料,它价廉、隔热、耐高温℃子诔型加工。无机纤维吸声材料的缺点是在施工安装过程中因纤维性脆,容易折断形成粉尘散逸而污染环境、影响呼吸、刺瘁皮肤,且质软表面需有保护层,如穿孔板、透气织物等进行保护和装饰,构造比较复杂,体积大,、潮湿、高温、洁净以及高速气流武汉理工大学硕士学位论文
时有最佳吸声效果【俊等环境使用。有机纤维材料是使用棉、麻等植物纤维及木质纤维制品来吸声的。如软质纤维板、木丝板、纺织厂的飞花及棉麻下脚科、棉絮、稻草等制品。其优点是成本低,然而防火、防蛀和防潮性能差,这使得该类材料在环境稍微恶劣的地方使用都会受到限制。随着合成工业的发展,合成纤维已进入了研究人员的视野。刘振辉热硕