多孔吸聲材料是應(yīng)用廣泛的吸聲材料。

初的多孔吸聲材料以麻、棉、棕絲、毛發(fā)、甘蔗渣等天然動植物纖維為主；

目前則以玻璃棉、礦渣棉等無機纖維為主。

吸聲材料可以是松散的，也可以加工成棉絮狀或粘結(jié)成氈狀或板狀。

多孔吸聲材料

吸聲材料構(gòu)造特性

材料的孔隙率要高，一般在70%以上，多數(shù)達到90%左右；

孔隙應(yīng)該盡可能細小，且均勻分布；

微孔應(yīng)該是相互貫通，而不是封閉的；

微孔要向外敞開，使聲波易于進入微孔內(nèi)部。

1 吸聲原理 

聲波入射到多孔吸聲材料的表面時，部分聲波反射，部分聲波透入材料內(nèi)部微孔內(nèi)，激發(fā)孔內(nèi)空氣與筋絡(luò)發(fā)生振動，空氣與筋絡(luò)之間的摩擦阻力使聲能不斷轉(zhuǎn)化為熱能而消耗；空氣與筋絡(luò)之間的熱交換也消耗部分聲能，從而達到吸聲的目的。

2.吸聲特性及影響因素

特性:高頻聲吸收效果好，頻聲吸收效果差。

原因：頻聲波激發(fā)微孔內(nèi)空氣與筋絡(luò)的相對運動少，摩擦損小，因而聲能損失少，而高頻聲容易使振動加快，從而消耗聲能較多。所以多孔吸收材料常用于高中頻噪聲的吸收。

 厚度對吸聲性能的影響

同種材料，厚度增加一倍，吸聲頻率向頻方向近似移動一個倍頻程

厚度越大，頻時吸聲系數(shù)越大；

＞2000Hz，吸聲系數(shù)與材料厚度無關(guān)；增加厚度，可提高頻聲的吸收效果，對高頻聲效果不大。

理論證明，若吸聲材料層背后為剛性壁面，吸聲頻率出現(xiàn)在材料的厚度等于該頻率聲波波長的1/4處。使用中，考慮經(jīng)濟及制作的方便，對于中、高頻噪聲，一般可采用2～5cm厚的成形吸聲板；對頻吸聲要求較高時，則采用厚度為5～10cm的吸聲板。

孔隙率與密度

孔隙率：材料內(nèi)部的孔洞體積占材料總體積的百分比。

一般多孔吸聲材料的孔隙率＞70%；

孔隙率增大，密度減小，反之密度增大；

孔隙尺寸越大，孔隙越通暢，流阻越小。

討論密度太大或太小都會影響材料的吸聲性能。若厚度不變，增大多孔吸聲材料密度，可提高中頻的吸聲系數(shù)，但比增大厚度所引起的變化小，且高頻吸收會有所下降。

一種多孔吸聲材料對應(yīng)存在一個吸聲性能的密度范圍

空腔對吸聲性能的影響

空腔：材料層與剛性壁之間一定距離的空氣層；

吸聲系數(shù)隨腔深D（空氣層）增加而增加；

空腔結(jié)構(gòu)節(jié)省材料，比單純增加材料厚度更經(jīng)濟。

空腔對吸聲性能的影響

多孔材料的吸聲系數(shù)隨空氣層厚度增加而增加，但增加到一定厚度后，效果不再繼續(xù)明顯增加。

當(dāng)腔深D近似等于入射聲波的1/4波長或其奇數(shù)倍時，吸聲系數(shù)大。

當(dāng)腔深為1/2波長或其整倍數(shù)時，吸聲系數(shù)小。

一般推薦取腔深為5～10cm。

天花板上的腔深可視實際需要及空間大小選取較大的距離。

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