2024年3月19日发(作者：景友桃)
1764
2009
年第
10
期
(
40
)
卷
FeCrAl
纤维多孔材料梯度结构吸声性能的研究
敖庆波
,
汤慧萍
,
朱纪磊
,
王建永
(
西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室
,
陕西西安
710016
)
3
摘 要
:
根据前期对单层
FeCrAl
纤维多孔材料吸
声性能的系统研究
,
对纤维多孔结构进行了优化设计
,
梯度结构是以孔隙度递减的方式排列而成。分别对单
层和梯度结构的吸声性能进行了测试
,
结果表明
,
在常
温常声压条件下
,3
层梯度结构低频吸声性能较单层
材料有明显提高
,
而且能够在一个较宽频率范围内的
稳态吸声系数平稳延伸
,
最大值为
1;
在常温高声强
140dB
条件下
,
该结构仍保持较好的稳态吸声性能
,
在
1600
～
6400Hz
宽频范围内的吸声系数均达到
0.9
以
上
;
在高温常声压条件下
,
梯度结构的吸声性能受到温
度影响有所下降
,
且吸声系数不随频率的升高而增加
,
从而在测试频率范围内出现第一峰值频率。虽然梯度
结构的高温吸声性能变差
,
但是较单层材料的吸声性
能要好得多。因此
,FeCrAl
纤维多孔材料梯度结构是
一种适用于多种特殊环境的吸声体。
关键词
:
梯度结构
;FeCrAl
纤维多孔材料
;
吸声性能
中图分类号
:
TB34
文献标识码
:A
文章编号
:1001
2
9731
(
2009
)
10
2
1764
2
03
2
实 验
2.1
烧结
FeCrAl
纤维多孔材料的制备
μ
m,
合金牌号为
FeCr20Al5
的金选取直径为
20
属纤维为原料
,
先将纤维剪成
20mm
长的纤维段
,
利用
美国
Rando
公司的无纺铺毡机铺毡
,
采用气流法分散
1
引 言
科技发达的现代
,
噪声仍是无处不在。人们根据
现有材料制作出各种各样的吸声结构来防治噪声
,
通
过这些结构使噪声能够得到隔绝或是减弱
,
这些吸声
结构的主要材质为多孔材料。从早期的无机纤维到现
在的金属纤维均是吸声材料的首选材质
;20
世纪
70
年代随着金属纤维的问世到其制品的快速发展
,
金属
纤维成为了优质的吸声材料。它不仅避免了早期的玻
璃棉、矿渣棉以及木丝板等无机吸声材料的吸水、吸油
等缺点
,
还有良好的吸声性能
,
并且具有强度高
,
纤维
之间缠结力强
,
不易被吹飞等优点
,
这是许多后来出现
的吸声材料无法超越的特点
[1
～
5]
。
噪声存在于各种环境中
,
如高温、高压、酸碱水环
境
,
这就要求吸声材料必须首先能够在环境中稳定使
用
,
然后再考虑是否具有良好的吸声性能。金属纤维
虽然具有良好的吸声性能
,
但是仍是存在低频吸声性
能差的特点。本文根据对单层材料吸声性能特点的研
究
,
构造出梯度孔隙度的结构
,
在常温常声压、常温高
声强、高温常声压
3
种环境中对其吸声性能进行了测
试。
3
铺制铁铬铝纤维毡。把纤维毡剪成规定尺寸后重叠铺
到所需厚度
,
预压实。再将压好的纤维多孔材料放入
烧舟内进行真空烧结。烧舟内纤维与烧舟接触处用隔
离层隔离
,
防止纤维与烧舟粘连。真空烧结炉的温度
为
1100
～
1200
℃
,
真空度范围
10
-2
～
10
-3
Pa
。烧结完
成后
,
对材料表面进行平整处理
,
再用线切割切成实验
所需的尺寸
(
2024年3月19日发(作者：景友桃)
1764
2009
年第
10
期
(
40
)
卷
FeCrAl
纤维多孔材料梯度结构吸声性能的研究
敖庆波
,
汤慧萍
,
朱纪磊
,
王建永
(
西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室
,
陕西西安
710016
)
3
摘 要
:
根据前期对单层
FeCrAl
纤维多孔材料吸
声性能的系统研究
,
对纤维多孔结构进行了优化设计
,
梯度结构是以孔隙度递减的方式排列而成。分别对单
层和梯度结构的吸声性能进行了测试
,
结果表明
,
在常
温常声压条件下
,3
层梯度结构低频吸声性能较单层
材料有明显提高
,
而且能够在一个较宽频率范围内的
稳态吸声系数平稳延伸
,
最大值为
1;
在常温高声强
140dB
条件下
,
该结构仍保持较好的稳态吸声性能
,
在
1600
～
6400Hz
宽频范围内的吸声系数均达到
0.9
以
上
;
在高温常声压条件下
,
梯度结构的吸声性能受到温
度影响有所下降
,
且吸声系数不随频率的升高而增加
,
从而在测试频率范围内出现第一峰值频率。虽然梯度
结构的高温吸声性能变差
,
但是较单层材料的吸声性
能要好得多。因此
,FeCrAl
纤维多孔材料梯度结构是
一种适用于多种特殊环境的吸声体。
关键词
:
梯度结构
;FeCrAl
纤维多孔材料
;
吸声性能
中图分类号
:
TB34
文献标识码
:A
文章编号
:1001
2
9731
(
2009
)
10
2
1764
2
03
2
实 验
2.1
烧结
FeCrAl
纤维多孔材料的制备
μ
m,
合金牌号为
FeCr20Al5
的金选取直径为
20
属纤维为原料
,
先将纤维剪成
20mm
长的纤维段
,
利用
美国
Rando
公司的无纺铺毡机铺毡
,
采用气流法分散
1
引 言
科技发达的现代
,
噪声仍是无处不在。人们根据
现有材料制作出各种各样的吸声结构来防治噪声
,
通
过这些结构使噪声能够得到隔绝或是减弱
,
这些吸声
结构的主要材质为多孔材料。从早期的无机纤维到现
在的金属纤维均是吸声材料的首选材质
;20
世纪
70
年代随着金属纤维的问世到其制品的快速发展
,
金属
纤维成为了优质的吸声材料。它不仅避免了早期的玻
璃棉、矿渣棉以及木丝板等无机吸声材料的吸水、吸油
等缺点
,
还有良好的吸声性能
,
并且具有强度高
,
纤维
之间缠结力强
,
不易被吹飞等优点
,
这是许多后来出现
的吸声材料无法超越的特点
[1
～
5]
。
噪声存在于各种环境中
,
如高温、高压、酸碱水环
境
,
这就要求吸声材料必须首先能够在环境中稳定使
用
,
然后再考虑是否具有良好的吸声性能。金属纤维
虽然具有良好的吸声性能
,
但是仍是存在低频吸声性
能差的特点。本文根据对单层材料吸声性能特点的研
究
,
构造出梯度孔隙度的结构
,
在常温常声压、常温高
声强、高温常声压
3
种环境中对其吸声性能进行了测
试。
3
铺制铁铬铝纤维毡。把纤维毡剪成规定尺寸后重叠铺
到所需厚度
,
预压实。再将压好的纤维多孔材料放入
烧舟内进行真空烧结。烧舟内纤维与烧舟接触处用隔
离层隔离
,
防止纤维与烧舟粘连。真空烧结炉的温度
为
1100
～
1200
℃
,
真空度范围
10
-2
～
10
-3
Pa
。烧结完
成后
,
对材料表面进行平整处理
,
再用线切割切成实验
所需的尺寸
(