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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保護科學研究所研發(fā)的一款新型低頻吸聲結構材料。項目研發(fā)小組結合國外先進技術，經(jīng)過長期試驗探索，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方法，其利用催化活化技術將材料熔融態(tài)溫度降低，避免了核心成份高溫失效，并使材料結構在低溫狀態(tài)下得以細化和熔抽成型，從而改善了微觀組織結構，增加了聲學阻抗特性，優(yōu)化了力學性能。同時，項目組研發(fā)出一整套提高材料聲學性能的實施工藝和設計應用規(guī)程，使產(chǎn)品可以應用系列化的材料與實際降噪目標的聲學特性相匹配，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)降噪材料和方法難以實現(xiàn)的低頻吸聲降噪能力，有效解決了各目標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，并通過嚴格的服役可靠性測試及試驗分析（耐溫、耐腐蝕、耐污穢）。在低頻降噪領域，已成功應用于多項低頻噪聲控制工程，獲得了良好的實際應用效果。

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)均對改性鋁纖維材料的聲學性能存在較大影響。

對于一般的多孔吸聲材料而言，低頻吸聲系數(shù)通常會隨材料密度增加而提高。而對改性鋁纖維吸聲板的相關試驗表明，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構的材料，因而該材料的吸聲性能會隨鋁纖維氈面密度的增加而提高，特別是對500Hz以下的低頻吸聲系數(shù)，這種效果會更加明顯。

具有梯度結構的改性鋁纖維吸聲板，相比于一般結構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)，可見采用梯度密度結構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，即背腔的厚度增加有利于低頻吸聲。

人工鹽霧腐蝕試驗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)擴展，且無銹點產(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。