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            [產品應用]氣凝膠超級隔音、吸音性能及應用-氣凝膠品牌為你呈現

            时间:2020-10-23     作者:氣凝膠,氣凝膠氈價格,環保氣凝膠氈廠家【转载】   来自:中國氣凝膠公眾號

            導語:

            氣凝膠因其氣納米孔結構,平均空間一般為30~50nm,而空氣分子運動的平均自由程為70nm,氣孔內的空氣分子就失去了自由流動的能力,相對地附著在氣孔壁上,這時材料處于近似真空狀態,即聲音失去傳播的介質可振動的空氣,由此氣凝膠成為超級隔音材料。據報道,10mm厚度隔聲量可達44db,相當于100mm厚混凝土。



            氣凝膠的聲學特性

            吸聲材料要求材料內部充滿孔隙,并且孔隙是互相連通且與表面相通的。當聲波入射到材料表面時,一部分在材料表面被反射,另一部分則透入到材料內部向前傳播。聲波在傳播過程中,其產生的振動引起小孔或間隙內的空氣運動,造成和孔壁的摩擦,緊靠孔壁和纖維表面的空氣受孔壁的影響不易流動,由于摩擦和粘滯力的作用,使相當一部分聲能轉化為熱能。

            氣凝膠內部充滿了兩端開放并與表面相通的納米孔,其高達600~1000m2/g的比表面積說明了其中包含孔的數量之多,因此聲音在其中傳播時,聲能將被其大量存在的孔壁大大消耗,這使得氣凝膠平均吸聲系數≥0.80(125-4000Hz頻率范圍),具有比普通多孔材料高數十倍的吸聲效果。另外氣凝膠熱穩定性非常好,耐腐蝕,且經過表面處理的氣凝膠疏水,這使其在極端高溫及惡劣腐蝕環境下仍具有良好的吸聲性能。目前使用的普通吸聲材料如玻璃棉、礦物棉、巖棉等,吸聲效率不高,且性能不穩定。氣凝膠作為一種新型吸聲材料,不但吸聲效果更好,且超輕質,無污染,它的用途將非常廣泛,尤其在航空航天方面由于其輕質的特點,將成為吸聲材料的首選。此外,還可將氣凝膠材料用做建筑的吸聲材料,有優良的隔音效果。

            大部分人想不到的是作為多孔吸聲材料氣凝膠同時還是超級隔音材料。材料吸聲和材料隔聲的區別在于,材料的吸聲著眼于聲源一側反射聲能的大小,目標是反射聲能要小。材料隔聲著眼于入射聲源另一側的透射聲能的大小,目標是透射聲能要小。吸聲材料對入射聲能的衰減吸收,一般只有十分之幾,因此,其吸聲能力即吸聲系數可以用小數表示;而隔聲材料可使透射聲能衰減到入射聲能的10-3~10-4或更小,為方便表達,其隔聲量用分貝的計量方法表示。 傳統的認識是,對于隔聲材料,要減弱透射聲能,阻擋聲音的傳播,就不能如同吸聲材料那樣多孔、疏松、透氣,相反它的材質應該是重而密實的,如鋼板、鉛板、磚墻等一類材料。隔聲材料材質的要求是密實無孔隙或縫隙;有較大的重量。由于這類隔聲材料密實,難于吸收和透過聲能而反射能強,所以它的吸聲性能差。而氣凝膠材料出現完全顛覆了這一認識。氣凝膠因其氣納米孔結構,平均空間一般為30~50nm,而空氣分子運動的平均自由程為70nm,氣孔內的空氣分子就失去了自由流動的能力,相對地附著在氣孔壁上,這時材料處于近似真空狀態,即聲音失去傳播的介質可振動的空氣,由此氣凝膠成為超級隔音材料。據報道,10mm厚度隔聲量可達44db,相當于100mm厚混凝土。

            氣凝膠的聲學應用

            由于氣凝膠的密度可以通過改變制備條件對其進行控制,因此使得聲阻亦可調。這一特性使得氣凝膠可作為聲阻耦合材料,如作為壓電陶瓷與空氣的聲阻耦合材料。壓電陶瓷具有極高的聲阻,空氣則具有極低的聲阻,阻抗在二者之間某個值的材料能夠匹配聲學阻抗。用SiO2氣凝膠耦合高聲阻的壓電陶瓷和低聲阻的空氣,Krauss等報道這一耦合結果使聲強提高43.5dB。

            水聲反聲材料是指聲波由水中入射到材料層上能無損耗地全部反射出去的材料。在潛艇上構成聲納設備聲學系統的材料中,水聲反聲材料是非常重要的,它可以使聲納單方向工作,消除非探測方向來的假目標信號的干擾,同時隔離裝備體自身噪聲,提高聲納的信噪比和增益。特性阻抗與水的特性阻抗嚴重失配的材料可用作水聲反聲材料。常壓下空氣的密度和聲速都遠遠小于水的密度和聲速,空氣的特性阻抗將比水小得多,與水阻抗失配嚴重,因此含有大量空氣的材料可作為常壓水中的反聲材料。氣凝膠高孔隙率且超輕質的特點使其成為最佳的水聲反聲材料,既具有良好的水聲反聲效果,又不增加潛艇的重量。


            圣諾節能根據相關資料整理


            這是持續更新的氣凝膠系列產品應用介紹的匯總目錄,回復文章前編號數字可以閱讀相應的詳細介紹。



            [301] 氣凝膠超級絕熱性能詳細介紹;

            [302] 氣凝膠超級絕熱材料在工業領域的應用;

            [303] 氣凝膠超級絕熱材料在建筑領域的應用;

            [304] 氣凝膠超級隔音吸音性能及其應用;

            [305] 氣凝膠超級防爆性能及其應用;

            [306] 氣凝膠催化特性及其應用

            [307] 氣凝膠吸附特性及應用

            [308] 氣凝膠光學特性及應用

            [309] 氣凝膠電學特性及應用

            [310] 氣凝膠力學性能及應用

            [311] 氣凝膠電化學性能及應用


            目前已經更新到304,后續文章將陸續更新。

            浙江貝來新材料有限公司
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