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新型吸聲纖維材料
——合成改性鋁纖維材料

改性微孔纖維吸聲板是北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所研發(fā)的一款新型低頻吸聲結(jié)構(gòu)材料。項(xiàng)目研發(fā)小組結(jié)合國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)探索，研制出的一種高效制備改性鋁纖維材料的低溫熔抽新型技術(shù)方法，其利用催化活化技術(shù)將材料熔融態(tài)溫度降低，避免了核心成份高溫失效，并使材料結(jié)構(gòu)在低溫狀態(tài)下得以細(xì)化和熔抽成型，從而改善了微觀組織結(jié)構(gòu)，增加了聲學(xué)阻抗特性，優(yōu)化了力學(xué)性能。同時(shí)，項(xiàng)目組研發(fā)出一整套提高材料聲學(xué)性能的實(shí)施工藝和設(shè)計(jì)應(yīng)用規(guī)程，使產(chǎn)品可以應(yīng)用系列化的材料與實(shí)際降噪目標(biāo)的聲學(xué)特性相匹配，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)降噪材料和方法難以實(shí)現(xiàn)的低頻吸聲降噪能力，有效解決了各目標(biāo)聲源的低頻噪聲控制難題。目前，該產(chǎn)品已形成系列化產(chǎn)品，并通過(guò)嚴(yán)格的服役可靠性測(cè)試及試驗(yàn)分析（耐溫、耐腐蝕、耐污穢）。在低頻降噪領(lǐng)域，已成功應(yīng)用于多項(xiàng)低頻噪聲控制工程，獲得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果。

改性鋁纖維材料的鋁板網(wǎng)厚度、網(wǎng)孔尺寸、纖維氈面密度、纖維種類、纖維直徑、輥壓間隙、孔隙率等主要參數(shù)均對(duì)改性鋁纖維材料的聲學(xué)性能存在較大影響。

對(duì)于一般的多孔吸聲材料而言，低頻吸聲系數(shù)通常會(huì)隨材料密度增加而提高。而對(duì)改性鋁纖維吸聲板的相關(guān)試驗(yàn)表明，由于改性鋁纖維吸聲板并非單純的多孔吸聲材料，而是具有一定共振吸聲結(jié)構(gòu)的材料，因而該材料的吸聲性能會(huì)隨鋁纖維氈面密度的增加而提高，特別是對(duì)500Hz以下的低頻吸聲系數(shù)，這種效果會(huì)更加明顯。

具有梯度結(jié)構(gòu)的改性鋁纖維吸聲板，相比于一般結(jié)構(gòu)的改性鋁纖維吸聲板，具有更寬的吸聲頻帶，不僅在低頻降噪方面具有更高的吸聲系數(shù)，在高頻同樣也具有很高的吸聲系數(shù)，可見(jiàn)采用梯度密度結(jié)構(gòu)的鋁纖維吸聲板具有更寬的吸收頻帶和更高的平均吸聲系數(shù)。

共振吸聲材料必須要有空氣層組成的共振腔，改性鋁纖維吸聲板同樣需要空氣層作為共振腔。隨著空氣層厚度的增加，吸聲系數(shù)曲線的波峰逐漸升高，并向低頻段移動(dòng)，即背腔的厚度增加有利于低頻吸聲。

人工鹽霧腐蝕試驗(yàn)24h后，所有樣品均表面發(fā)黑，但192h腐蝕后，其表面狀態(tài)并未繼續(xù)擴(kuò)展，且無(wú)銹點(diǎn)產(chǎn)生。熔抽纖維吸聲板具有類似效果，表面狀態(tài)較切削纖維白亮。