Question

影响吸音材料吸声性能的因素有哪些

Answer 1

影响吸声材料吸声性能的几个因素
多孔吸声材料对高频声吸声效果好，而对低频声效果较差，这是因为多孔材料的孔隙尺寸与高频声波的波长相近所致。要想展宽多孔吸声材料的吸声带宽，提高材料的吸声效果，要从材料的内在因素和使用中的安装与构造两方面去考虑.多孔材料的吸声性能，主要受材料的流阻、孔隙率、结构因子厚度、堆密度、材料背后的空气层、材料表面的装饰处理以及使用的外部条件等的影响，在使用中要注意扬长避短。
1.材料的流阻
它是多孔吸声材料本身透气性的物理参数当声波引起空气振动时，有微量空气在多孔材料的
孔隙中通过，这时材料两面的静压差与气流线速度之比，即为材料的流阻，单位是kg/(m3·s)。
流阻的大小，一般与材料内部微孔多少、大小、互相连通的程度等因素有关，它对材料吸声
性能的影响有着重要作用。对于一定厚的多孔材料有一个相应合理的流阻值，过低或过高的流阻值吸声系数都不是最佳。因此通过控制材料的流阻可以调整材料的吸声性能。一般薄而稀疏的材料流阻很低;吸声就差，而闭孔的轻质的多孔材料流阻很高，吸声作用很小，甚至没有。
2.孔除率
孔隙率是指多孔材料的空气体积与材料总体积之比，常用百分数表示。一般多孔吸声材料的孔隙率高达70，有些甚至达90%左右。同时要求这些孔隙尽可能细小而且均匀分布，这样材料内的筋络比表面积会大，有利于声能的吸收。
3.结构因子
结构因子是多孔材料吸声理论中为修正毛细管理论而导入的系数。它表示多孔材料中孔的形状及其方向性分布的不规则情况，在多孔材料吸声作用的理论研究中，将材料间晾作为毛细管沿厚度方向纵向排列的模型，但实际上多孔材料的间隙形状和排列是很复杂的，为了使理论和实际相符合，考虑一项修正系数，这就是结构因子二通常其数值一般在2-10范围内;偶尔也会达到25.玻璃棉为2-4木丝板为3-6，声影美聚酯吸音棉为5-10,聚氨醋泡沫为2-8,6-20. 4、材料厚度的影响同一种材料厚度一定，在低频范围吸声系数相对较低，随频率的增加而迅速提高，到高频范围起伏不明显，但随材再厚度加大，高频吸收增加不明显，只是低频吸声系数加大多孔材料吸声特性随厚度变化。实验表明，同一种多孔材料，当堆密度一定时，厚度和频率的乘积决定吸声系数。当材料厚度增加一倍，频谱曲线向低频方向移动一个倍频带。在实际应用中多孔材料的厚度一般取30~50mm就够了，如需提高低频的吸声效果，厚度可取50~100mm，必要时也可大于100mm，在大就不太经济了，而且继续增加材料的厚度，吸声系数增加值逐渐减少，特别是当材料厚度相当大时，此时由于厚度引起的吸声变化就不明显了。在吸声及消声设计中，常常要根据对低频的吸声要求来选定材料的厚度。比如柱杞隔音的聚酯纤维吸音棉，它的孔隙率和特制的2.5~5cm的厚度，足可以满足正常的吸音系数和声学需求。
5、材料堆密的影响
堆密度是指吸声材料的单位体积质量，单位为kg/㎡。多孔材料堆密度增加时，材料内部的
孔隙率会相应降低，吸声频谱曲线向低频方向移动，但高频吸声效果却可能降低。当堆密度
过大时，吸声效果又会明显降低。理论分析与实践结果表明，在一定条件下各种材料的堆密度均存在一个最佳值，通常使用的堆密度范围是超细玻璃棉取15~25kg/3平方米，玻璃纤维取
100kg/3平方米矿渣棉取120kg/3平方米左右。应当指出的是，就堆密度与厚度两个因素来比较，厚度的影响比堆密度的影响更明显。
6.多孔材料背后空气层的影响
一材料背后空气层的厚薄，对吸声性能有重要影响。当多孔材料离开刚性壁，在材料背面
留有一定的空腔时，这就相当于增大了材料的有效厚度，改变了对低频噪声的吸收效果。
对于厚度、堆密度一定的多孔材料，背后空气层变化的影响。这也证实了柱杞隔音做隔音墙方
案时，为什么要离原墙体要有一定的空间原理所在。通常，在空气层厚度等于1/4波长的奇数倍时，可获得最大的吸声系数。
7.材料表面处理的影响
为了增加强度益便于安装维修以及改善吸声性能的需要，多孔材料通常要进行表面装饰处
理.如安装护面层、粉刷油漆或石膏板等.
(1)护面层的影响护常用的护面层有金属网，塑料窗纱、玻璃布、麻布、纱布以及穿孔板等。穿孔率大的护面层(如金属网、塑料窗纱以及穿孔“率大于20%的穿孔板等),对吸声性能的影响不大,若穿孔板的穿孔率小于20%由手高频声波的绕射作用较弱,因此高频吸声效果会受到影响.
(2)粉刷油漆的影响在聚酯纤维吸音板板.木丝板等吸声材料表面进行粉刷油漆，
会增加流阻。流阻太高时，吸声性能会下降，尤其是高频吸声性能显著下降。因此，一般不采取直接粉刷的办法，而是饰以其他护面材料·必需粉饰时，可采用喷涂法.
8.表面钻孔及开抽的影响
在纤维板等吸声材抖表面，钻上孔深为厚度2/3~3/4半穿孔或开一些狭槽，可增加有效吸
声表面面积，并使声波易于进人材料深处，因此会提高吸声性能。
9、外部使用条件变化的影晌
(1)温度的影响、温度的变化，会引起声速及波长的变化，同时也因空气钻滞性的变化导致
流阻的改变，因此会影响吸声性能。一般来说，温度升高吸声频率曲线向高频移动。
(2)湿度的影响,多孔吸声材料吸湿或吸水，会引起材料的
变质并降低材料的孔隙率，影响材料的吸声性能。
（3）气流的影响，多孔材料由于气流或压力脉动，可引起纤维的飞散与材料的破损，由
此影响材料的吸声性能。所以聚酯纤维吸音棉，必须作为空腔填充，这样才会延长材料本身
的寿命和吸音效果！