【声学论文】全频段阻尼降噪涂层材料的研究
全频段阻尼降噪涂层材料的研究
成都华气绝热降噪工程研究设计所
(康勇 兰俊 毛志芬)
摘 要:LFC阻尼降噪涂层是一种柔韧的,对环境友好、无毒、无挥发性有机化合物的涂层材料,专门设计用于减少来自结构和机械的噪声,具有优异的低频降噪性能。
关键字:阻尼降噪、低频、降噪、减振
噪声的传播途径分为两类:一是通过激发建筑物、构筑物等固体振动传播,称为固体传播;二是通过激发空气振动传播,称为空气传播。现实生活中的噪声多为声源表面振动激发空气振动,并向空气中传播到人耳,被人耳接收到形成噪声。为了有效减弱声能从结构向空气振动的转换,那么就必须让结构的表面振动减弱。
阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能,从而减少能量的传播,以达到降低振动和噪声的作用。常用的阻尼材料有:①橡胶和塑料阻尼板:用作夹芯层材料。②橡胶和泡沫塑料:用作阻尼吸声材料。③阻尼复合材料:用于振动和噪声控制。④高阻尼合金:阻尼性能在很宽的温度和频率范围内基本稳定。这些传统的阻尼降噪材料存在厚度大、低频降噪效果不理想的缺点。
LFC是一种采用化学及扩散技术研制的新型材料,这种独特的配方将特殊抗振材料与吸声树脂相结合填入弹性结构层,通过轮流对振动的阻滞,有效的减弱固体振动向空气振动的转化,从而达到良好的降噪效果。
采用声波损失因素测试法对LFC材料的降噪性能进行测试,噪声衰减分贝值如下表所示:
表1 LFC阻尼降噪材料降噪分贝值(dBA)
频率/Hz | 31.5 | 63.5 | 125 | 256 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 |
1.5mm涂层 | 6.8 | 9.3 | 11.5 | 10.7 | 11.6 | 10.8 | 10.9 | 11 | 11 |
1mm涂层 | 2.5 | 4.0 | 5.8 | 5.3 | 5.7 | 5.7 | 5.7 | 5.8 | 5.8 |
无涂层铝板(2mm) | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
通过上表可以看出,相比传统的阻尼降噪材料,LFC通过很薄的涂层就可以获得较高的降噪效果。同时,LPC阻尼降噪材料对低频噪声也有很好的降噪效果,通过上表可以看出,1.5mm厚的LPC阻尼降噪材料就可以达到6.8dB(A)以上的降噪效果,这是其他阻尼降噪材料不可比拟的。此外,对比传统包裹型和整体型材料,喷涂LFC的设备仍然具有可见性,可在不分解材料的情况下对设备表面进行检查。
LFC材料可以直接黏附于所有清洁的表面,既不存在黏附损失或滞留水分的情况,也不会带来底层腐蚀的可能。它可以应用于碳钢(需进行底漆处理)、不锈钢、铝材、黄铜、玻纤、塑料及其他多种材料表面。典型应用为只需两层就可以达到显著的噪声控效果,如果需要也可以进行多涂层应用。LFC对环境友好、无毒、无挥发有机化合物,由于其水基成分,其清洁方式也非常简便,使用肥皂和清水即可。
测试证明,LFC的防火性能达到A级 ,对环境友好,无毒,无挥发性有机化合物,能应用在汽车、卡车、船只上,有效的抑制噪声。它也可以用于工业和其他结构振动型设备的阻尼降噪。由于涂层干化后的柔韧性,它可以黏附于振动的表面,这点显著优于典型的凝胶类阻尼材料。
通过大量的实验数据表明,LFC是一种性能优良的新型阻尼降噪材料,适应于工业企业设备、交通运输设备等由结构振动产生的噪声控制。该材料与其他阻尼材料相比,具有突出的低频噪声抑制性,可大幅度提高常规隔声结构的隔声性能,是一种新型的全频段阻尼降噪材料。
LFC阻尼降噪材料物理参数:
基本成分:合成聚合物、特殊抗振材料;
挥发性有机化合物(VOC):无;
干重:1.055kg/m2/0.5mm;
固体体积含量:73-75\%;
固体重量含量:84.5\%;
黏度:65000 cp;
弹性:好,薄层曲率1/8”;
黏附:5B;
涂层厚度:0.5-1.5mm;
干化时间(26.6℃):1.0小时0.5mm;
应用温度:10-150℃;
防火等级:A级。
参考文献:
1.《噪声与振动控制工程手册》 马大猷; 机械工业出版社;2002.9
2.《阻尼减振降噪技术》 戴德沛;西安交通大学出版社,1991;
3.《阻尼技术的工程应用》 戴德沛;清华大学出版社,1986;
4.《粘弹阻尼减振降噪应用技术》 刘小华;宇航出版社;
5.《LFC阻尼隔声涂层材料隔声降噪测量报告》 成都华气应用化学有限公司声学实验室 2008.1
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