在实际选用多孔材料厚度时

 吸声材料     |      2019-05-31 02:51

  理论和试验两方面都表明,对多孔吸声材料采用不同的处理方法,例如,改变其密度、厚度等都可以影响材料的吸声特性。同样,不同的环境条件,例如,温度、湿度和变化也可能改变材料的吸声特性。其中主要的影响因素有材料厚度、密度、背后空气层、护面层、材料表面处理、温度和湿度等。

  大多数多孔吸声材料的吸声系数是随着频率的增加而增加,中、高频区域的吸声性能一般要优于低频区域。图5-2-2给出了同样容重、不同厚度岩棉板的吸声特性比较。从图上可以看出,当材料厚度增加时,高频区域的吸声系数没有增加而中、低频区域的吸声系数却有明显提高,扩大了材料的有效吸声频率范围。这和前面的理论分析也是一致的,即是改善低频区域吸声效果,需要增加材料厚度。在实际选用多孔材料厚度时,应主要考虑中、低频区域吸声特性。

  吸声材料密度的变化,也要影响到材料的吸声特性。5-2-3是同样厚度,不同容重条件下,材料的吸声特性的变化。图上可以看出,低中频范围,容重大的,吸声系数要稍高一些;而在高频区域其结果相反,容重小的,吸声系数稍高,在其他厚度条件下做类似试验,其变化趋势也是如此。实际应用效果表明,容重过大、过小对材料的吸声特性均有不良影响。在一定的使用条件下,每种材料的容重有一个最佳值范围。

  材料背后有无空气层,可使材料的吸声性能有比较明显的变化。图5-2-4就是这种情况下材料吸声性能的比较,其变化趋势和材料增加相应厚度所引起的吸声性能的变化相近似,可以提高低、中频区域的吸声效果。

  通常,空气层厚度为1/4波长的奇数倍时,相应的吸声系数最大;而当其厚度为1/2波长的整数倍时,吸声系数最小。在实际工程设计中,为了兼顾声学性能和安装等方面的可能性,一般空气层厚度为70-100mm,如果需要进一步增加改善低频频的吸声特性,可进一步增加空气层厚度。

  增加材料厚度和在材料后设置空气层都可以改善材料在低、中频区域的吸声特性。

  从声学角度讲,要求吸声表面具有良好的透声性。从声阻抗讲,就是希望表面上的声阻抗率接近空气的特性阻抗。

  一般常用的护面层有金属网、穿孔板、玻璃布、塑料薄膜等。经常作为保护层使用的穿孔板,其穿孔率应大于25%,否则将对材料的吸声性能产生影响,对高频吸声的影响往往是由于护面板穿孔率不够引起的。穿孔板影响的一般趋势是使材料的吸声特性向低频区域移动,尤其是穿孔率低的薄板。有时为了防潮,采用某些塑料薄膜作为护面层,这种饰面也同样影响材料的高频吸收,对吸声系数影响较大的起始频率可以用下式估算: 式中: ――薄膜的单位面积重量, 。

  对材料表面进行粉刷或油漆处理,相当于在材料上面增加上一层高流阻的材料,使整个吸声特性变坏,特别是在高频区域。吸声性能的变化程度和粉刷或油漆的厚度、涂刷方式有关。

  在高温或低温条件下使用时,因温度变化而变化的声速将导致声波波长的改变,从而使材料的吸声频率特性作相对移动,其变化趋势一般是温度提高,吸声特性向高频方向移动;温度降低,吸声特性向低频方向移动。

  吸湿或含水对材料的吸声性能影响较大,材料孔隙内的含水量增多导致了孔隙率的降低,随着含水量的增多,首先是高频范围的吸声系数下降,当含水量继续增加,随之影响范围向低频区域扩展。

  在湿度大的条件下使用吸声材料时,应注意选用具有一定防潮能力的材料。如防水型超细玻璃棉等。

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