Razvoj poroznih materialov, ki absorbirajo zvok

1. Zgodovina materialov, ki absorbirajo zvok

Ljudje so že dolgo spoznali, da lahko tkanine učinkovito blokirajo zvok, zato so ljudje od prazgodovine do egipčanskih in celo rimskih časov uporabljali tkanine, trst, seno itd. kot materiale, ki absorbirajo zvok{0}}, da bi odstranili odmeve in se uprli hrupu, kar povzroča ljudje se počutijo bolj udobno. Ti materiali so v bistvu materiali iz organskih vlaken in majhne vrzeli med njimi so naravni materiali, ki absorbirajo zvok-, materiali iz organskih vlaken, ki absorbirajo zvok-, pa še danes igrajo svojo vlogo.

V starih časih je veliko držav in ljudstev doseglo velike dosežke na področju akustičnih raziskav in si nabralo veliko izkušenj, vendar so bile raziskave zvočno{0}}materialov vedno omejene. Znanstvene raziskave-materialov, ki absorbirajo zvok, so tesno povezane s teorijo notranje akustične zasnove. Nazadnje je leta 1898 WC Sabin ustanovil teorijo odmeva in poudaril, da ima absorpcija zvoka odločilno vlogo pri odmevanju prostora, in razvoj-materialov za vpijanje zvoka je vstopil v novo dobo.

Od leta 1910 do 1915 je sodeloval s podjetjem, pri čemer je najprej razvil porozno keramiko, pozneje pa porozno opeko za cerkev St. Thomas' in Riverside Church v New Yorku. Za "maksimalno mehkobo in bogastvo zvoka orgel" je predlagal uporabo klobučevine debeline 1- in žičnih plošč, razmaknjenih 1/4 palca narazen v glasbeni sobi; za absorpcijo nizkih frekvenc je predlagal uporabo zelo tanke notranje obloge iz lesa debeline 1 cm. Lahko rečemo, da je postavil temelje sodobnim raziskavam prostorske akustike.

Akustika v moji državi se je začela leta 1929. Potem ko je profesor Ma Dayou leta 1957 ustanovil Laboratorij za raziskave akustike, so raziskave akustike v moji državi znatno napredovale. Pod vodstvom profesorja Ma Dayouja je moja država predlagala teorijo mikro-perforiranega zvočnega-ohišja, ki absorbira zvok, in razvila dušilec z majhno{4}} luknjo za učinkovito zmanjšanje hrupa pretoka zraka. In vzpostavil tlačni zakon hrupa zračnega toka. Postavil je trdne temelje za razvoj akustike v moji državi.

V petdesetih letih prejšnjega stoletja so ljudje začeli preučevati psihologijo zvoka. Iz Haasovega učinka leta 1951, binauralni sluh v poznih šestdesetih letih

Na podlagi koncepta in kazalnikov, kot sta jasnost in binauralni korelacijski koeficient IACC, predlagani v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, te teorije zagotavljajo zanesljivo teoretično podporo za natančno razporeditev-materialov, ki absorbirajo zvok. V tem obdobju so bile raziskave-materialov, ki absorbirajo zvok,-poglobljene in natančne. Študija materialov, ki absorbirajo zvok, poleg zvočnih lastnosti vključuje tudi druge lastnosti. Dejavniki, kot so mehanske, toplotne in optične lastnosti materialov, odpornost na vlago, požarna odpornost, vzdrževanje, konstrukcija in umetniški učinki materialov ter izbira in mesto vgradnje zvočno absorbirajočih materialov, so postopoma vse bolj natančni. V gledališki zasnovi je tudi občinstvo podrobno proučeno kot velik absorber zvoka.

Glede na zvočne značilnosti ohlapnih in poroznih materialov so ljudje ustvarili zvočno{0}}materiale, in sicer porozne materiale, ki absorbirajo zvok-. Porozni materiali so trenutno najpogosteje uporabljeni{2}}materiali, ki absorbirajo zvok. Njegove vrste vključujejo anorganske in organske vlaknaste porozne materiale,-ki vpijajo zvok. materiali, pena-podobni porozni-materiali, ki absorbirajo zvok, zrnati porozni materiali, ki absorbirajo zvok-, itd. Z razvojem in inovacijami akustike in tehnologije so namenske raziskave akustičnih delavcev in razvoj trga, bodo na voljo novi porozni{7}}materiali, ki absorbirajo zvok. Trenutno se porozni{8}}materiali, ki absorbirajo zvok, pogosto uporabljajo v konferenčnih dvoranah, koncertnih dvoranah, avditorijih in drugih zgradbah z visokimi zahtevami glede zvoka.

2. Načelo poroznih materialov, ki absorbirajo zvok

Tako{0}}imenovani porozen material-, ki absorbira zvok, je, da je ta vrsta materiala sestavljena iz trdnih reber in mikropor ali rež. Porozni materiali{2}}, ki absorbirajo zvok, imajo veliko število medsebojno povezanih mikropor ali vrzeli, pore pa so majhne in enakomerno razporejene znotraj materiala, odpirajo se navzven in gredo globoko v notranjost materiala. Mehanizem absorpcije zvoka je, da ko zvočni val pade na površino materiala, se njegov del odbije od površine materiala, drugi del pa prodre v notranjost materiala in se širi naprej. Trenje se pojavi na steni rebra ali luknje, zvočna energija pa se pretvori v toplotno energijo in razprši zaradi učinka viskoznosti in toplotne prevodnosti. Ko se zvočni val odbije od toge stene, ko preide skozi material in se vrne na površino, se del zvočnega vala prenese v zrak, del zvočnega vala pa se odbije nazaj v material. Povzroča, da material absorbira del zvočne energije. Visokofrekvenčni zvočni valovi{3}}lahko pospešijo tresljaje zračnih delcev v reži, pospešuje pa se tudi izmenjava toplote med zrakom in steno luknje. Zaradi tega ima porozni material dobre lastnosti visokofrekvenčne absorpcije zvoka.

3. Razvrstitev poroznih{1}}materialov, ki absorbirajo zvok

Porozni{0}}materiali, ki absorbirajo zvok, imajo boljše učinke-absorbiranja zvoka in so najpogosteje uporabljeni materiali za{2}}absorbiranje zvoka. Sprva so bili ti materiali predvsem organski materiali, kot sta konoplja in bombaž, zdaj pa sta predvsem steklena volna in kamena volna.

3.1 Vlakneni materiali

Vlakneni materiali so glede na njihove fizikalne lastnosti in videz v glavnem razdeljeni na materiale iz organskih vlaken -absorbirajoče zvoke in materiale iz anorganskih vlaken{1}}, ki absorbirajo zvok.

3.1.1 Materiali iz organskih vlaken

Tradicionalni materiali, ki absorbirajo zvok{0}}iz organskih vlaken, imajo dobre{1}}zvočne lastnosti v srednjem in visokem frekvenčnem območju in so grobo razdeljeni na živalska in rastlinska vlakna. Materiali iz živalskih vlaken vključujejo predvsem preproge iz klobučevine in čiste volne, za katere je značilna dobra absorpcija zvoka in čudovit dekorativni učinek, vendar so dragi in se redko uporabljajo. Materiali iz rastlinskih vlaken, kot so materiali iz organskih naravnih vlaken, kot so vlaknene plošče iz sladkornega trsa, lesne vlaknene plošče, cementne lesne vlaknene plošče in materiali iz kemičnih vlaken, kot so akrilonitrilna vlakna, poliestrska vlakna, melamin itd., Vendar imajo ti materiali slabo požarno odpornost, odpornost proti koroziji, in odpornost na vlago. , je uporaba omejena zaradi okoljskih razmer.

3.1.2 Materiali iz anorganskih vlaken

Materiali iz anorganskih vlaken vključujejo večinoma kameno volno, stekleno volno, žlindre in volno iz aluminijevega silikata itd. Zaradi dobre absorpcije zvoka, majhne teže, brez molja, brez gnilobe, brez zgorevanja, brez staranja itd., so postopoma nadomestili tradicionalne materiale iz naravnih vlaken{0}}, ki absorbirajo zvok, se pogosto uporabljajo v akustičnem inženirstvu. Ker pa je vlakno krhko in se zlahka zlomi, bo nastali vlaknasti prah letel po zraku, nastali prah pa bo srbel kožo, onesnažil okolje in vplival na dihanje, kar je njegova pomanjkljivost pri nanosu. V primerjavi s sintetičnimi organskimi vlakni se steklena vlakna in naravna vlakna ne starajo zlahka, kar je bila prednost lastnosti materiala iz steklenih vlaken, vendar z vidika varstva okolja materiala ni lahko razgraditi, tako da bo sčasoma postal trdnih odpadkov. sekundarno onesnaževanje okolja.

3.2 Penasti material

Penasti materiali vključujejo večinoma penasto riževo plastiko, poliuretansko penasto plastiko, penasto steklo in gazirani beton. Glede na različne celične oblike penastih materialov jih lahko razdelimo na zaprte celice, odprte celice in pol{0}}odprte celice. Zaprte-pene z zaprtimi celicami imenujemo zaprte-pene, tiste, ki so med seboj povezane, se imenujejo odprtocelične pene, tiste, ki so povezane in zaprte, pa so pol -odprte-pene.

3.2.1 Pene z zaprtimi celicami

Kovinski penasti material z zaprto-celično strukturo predstavlja zaprt-penasti aluminij. Koeficient absorpcije zvoka penastega aluminija z zaprtimi{2}}celicami je razmeroma nizek, ker zvočni valovi težko dosežejo notranjost por in sodelujejo z njo. Obstaja le nekaj razpok in mikropor. Ni ga mogoče uporabiti kot dober{3}}materijal, ki absorbira zvok.

3.2.2 Semi-Pene z odprtimi celicami

Pol-odprto-aluminijevo peno je mogoče pripraviti z visoko-infiltracijo, med njeno pripravo pa je mogoče pričakovano povezljivost por doseči z nadzorom parametrov priprave.

3.2.3 Pene z odprtimi celicami

Poroznost in obliko por je mogoče nadzorovati z nadzorovanjem oblike in velikosti delcev ter izdelati visoko{0}}materiale z visoko poroznostjo. Ker ima penasti material z odprto{1}}o celico zapleteno strukturo kanalov in grobe notranje praznine, ima visoko pretočno odpornost, zato imajo odprte{2}} pene z odprtimi celicami visoko pretočno odpornost. Celotna absorpcija zvoka celične aluminijeve pene je veliko boljša kot pri zaprtih celicah.

3.3 Materiali v obliki delcev

Zrnati materiali so večinoma razdeljeni na bloke in plošče. Bloki večinoma vključujejo žlindre, ki absorbirajo zvok-opeke, ekspandirane perlitne opeke-absorbirajoče zvoke in terakotno zvočno{2}}opeke, ki se večinoma uporabljajo za dušilce zvoka z velikimi zidanimi deli. Plošča vključuje večinoma okrasno ploščo iz ekspandiranega perlita, ki absorbira zvok-, ki je lahka, negorljiva,-ohranja toploto, toplotno izolacijo in nizko trdnost. Vendar pa je učinek absorpcije zvoka zrnatih materialov relativno slab, zato se običajno uporabljajo v primerih z visokimi zahtevami glede odpornosti na vlago in požarne zaščite.

3.4 Kovinski materiali

Porozni zvočno{0}}materiali, proizvedeni s kovinskim prahom kot surovinami, so novi zvočno{1}}materiali, ki so se pojavili v zadnjih letih, kot so plošče za vpijanje zvoka iz kovine Carrom{2}}, proizvedene na Japonskem. Njegova prednost je v tem, da ima trdnost kovine in jo je mogoče upogniti in rezati s preprostim orodjem. Toda večina teh materialov je tankih in se morajo zanašati na votlino zadaj.

4. Obeti za prihodnost

Zdaj, ko so preučili razmerje med obliko površine materiala, ki absorbira zvok-, in koeficientom absorpcije zvoka, so ljudje izumili klinasti-porozni material-, ki absorbira zvok, ki lahko izboljša izguba absorpcije in prenosa zvoka v določenem pasu. Materiali, ki absorbirajo zvok-iz vlaken, so začeli kazati svojo močno vitalnost zaradi svoje cenenosti, materiali, ki absorbirajo zvok-vrste delcev-, pa so začeli igrati svoje trajne prednosti v posebnih okoljih.

Da bi nadomestila zdravju škodljive materiale iz mineralnih vlaken{0}}, je Nemčija najprej razvila mikro-perforirano ploščo, zeleno in učinkovito strukturo, ki absorbira resonančni zvok-. Ima široke možnosti uporabe pri obvladovanju hrupa v industriji, zlasti v ekstremnih okoljih z visoko temperaturo, visoko intenzivnostjo zvoka ali v posebnih okoljih z visokimi zahtevami glede čistoče, zato bo tudi raziskovalna smer, ki se bo razvijala tudi v prihodnje, zlasti razširitev absorpcije hrupa. Raziskave akustične pasovne širine in nizko{3}}šuma, uporabe različnih materialov ali mikro-perforiranih izpeljanih struktur-prožnih cevnih snopov perforirane plošče za absorpcijo zvoka in razvoj mikro{{6 }}perforirane plošče in strukture v različnih okoljskih razmerjih

Kot so aplikacije pri visokih temperaturah, visoki intenzivnosti zvoka in drugih okoljih, ima široko paleto možnosti uporabe.

Z napredkom družbe imajo ljudje vse višje zahteve po kakovosti zvočnega okolja. En sam zvočno{0}}materijal ne more več izpolnjevati zahtev glede varstva okolja in-visoko učinkovite absorpcije zvoka. Med industrijskimi trdnimi odpadki je treba okrepiti raziskave o pripravi zvočno-materialov iz razsutih trdnih odpadkov, kot so plavžna žlindra, elektrofilterski pepel in premogov kamen, ter možnost priprave zvoka- vpijanje materialov iz jeklene žlindre, prahu jalovine, gradbenih odpadkov itd. kot surovine je treba nadalje raziskati. , da bi uresničili nizko{4}}ceno pripravo in industrijsko uporabo-materialov, ki absorbirajo zvok.

V prihodnosti bodo v središču razvoja "okolju prijazni" in "varni" akustični materiali. Eko{0}}varstvo okolja in trajnostni razvoj sta v središču arhitekturne prenove v novem stoletju, hkrati pa sta tudi glavni predmet globalnih raziskav v 21. stoletju. Proizvodnja-materialov, ki absorbirajo zvok, ki so neškodljivi za človeško telo, se lahko reciklirajo in so zelo učinkoviti, ima dobre možnosti uporabe. Hkrati je treba pozornost nameniti tudi estetski zasnovi izdelka, tako da je zvočno{3}}materijal, ki absorbira zvok, praktičen in okrasen.