多孔吸声陶瓷的研究进展
非织造多孔吸声材料的发展与研究现状
统纺织 品加工 相 比， 非 织造 材 料 加 工方 法 复 杂 多
变， 不 同的成 网和 固结 方法 组 合 会 加工出结 构 和 透 射
性能各 异 的非织 造 多孔 材 料 ， 如 针 刺非 织 造 材料
是 以单 根纤 维 为 原料 ， 经梳 理 、 铺 网、 针刺 加 固而
－ ｂ ．
择
技
Ｃｏ ￣ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ
第４ １ 卷 第ｌ Ｏ期 ２ ０ １ ３年 １ ０月
非 织 造 多 孔 吸 声 材料 的 发展 与 研 究 现 状
刘永 胜 张 恒 钱 晓 明
胡保 安 范 文 雪
（ 天 津工 业 大 学 ） （ 中交 天 津 港 航 勘 察 设 计 研 究 院 有 限公 司 ）
孔 吸声 材料 具有重 要 的现 实意义 及社 会意义 。
和 心理健 康 ， 而且也加 速 了建筑 物 、 机械 设备 等设
施 的老 化 速 度 ¨ 。在 倡 导 绿 色 、 无污染 、 高 品 质 生 活 的今 天 ， 噪声 污染 已经 成 为 了人 们 普通 关 注 的焦 点 问题 ， 也 是众 多学者 研究 的热点 。 因此 ， 为 了预 防和减少 噪声 污染对 人类 造成 的危 害及 不 良 影响， 研究 新 型高效 吸声材 料是很 有必 要 的。 吸声 材料 对声音 的过 滤形 式多是将 声能 转化
吸声材料的结构及其发展
吸声材料的结构及其发展随着工业和城市化的发展，城市噪音问题愈加突出，吸声材料的需求量也随之增多。
在各种噪音环境中，如机房、电力设备房、音乐会厅、广播室、录音室、办公室等，吸声材料都起着重要的作用。
吸声材料不仅要有较高的吸音性能，还要在多方面满足使用者的需求，因此对吸声材料的结构和性能也越来越高。
吸声材料的结构开孔式开孔式吸声材料在材料表面或材料深处形成了一定形状和尺寸的孔洞，材料的吸声作用是通过声波作用于孔洞内部来实现的。
孔的尺寸和孔的形状对吸声性能有很大的影响。
柔性多孔吸声材料此种材料结构通常都具有柔性，即能够在吸声作用的同时具备减小机械振动的效果。
常见的材料有海绵、泡沫合成材料等，这些材料常常用于各类隔音、隔热、隔震、减震等方面。
薄膜式薄膜式吸声材料是一种功能性薄膜材料，它通过在多孔介质、金属或晶体结构表面覆盖或加工出一定规则的几何图形，在某种声波频率下使声波发生反射或干涉相消而导致吸声的效果。
吸声材料的发展纳米吸声材料纳米技术的发展，为吸声材料提供了更好的性能和更多的选择。
纳米材料由于其材料尺寸小，表面积大，对声波的散射和吸收作用显著，使之成为吸声材料领域的一种重要发展方向。
生物基材料传统吸声材料多为人造材料，但随着对生态环境的关注和生物技术的进步，利用生物材料代替传统吸声材料逐渐成为趋势。
生物基材料具有良好的生物相容性、自我修复等特性，在城市生活噪音治理、生态建筑等方面具有广泛的应用前景。
吸声材料的结构和发展都需要不断创新和突破。
吸声材料从传统的开孔式、泡沫型、布贴型演变到更为复杂的薄膜型，从纳米技术的应用到生物基材料的开发都为吸声材料的近期和远期发展带来了更多的新机遇。
多孔陶瓷的研究及应用现状
该法主要适用于无机超滤复 合膜或非对称膜及改性膜孔
径分布的测定研究
孔径分布利用脱附过程。
3 应用情况[5,6,10,11]
多孔陶瓷材料由于其独特的多孔结构而具有热导率低、体积密度小、比表面积高，独特物化性能的表
面结构等优点，加之陶瓷材料本身特有的耐高温、化学稳定性好、强度高等特点，目前已广泛应用于环保、
力计等）
该法最佳测试范围是 0.1-10nm，对于孔径在 30nm 以下的纳米材料，常用气体
吸附法来测定其孔径分布
当易凝蒸气与多孔介质接触，相对
蒸气 渗透法
蒸气压由 0 增加到 1 的过程中，在 介质的表面和孔中依次出现单层吸 附、多层吸附和毛细管冷凝，测定
蒸气渗透法测试装置（气体 瓶、蒸发器、压力表、膜及渗
目前，应用造孔剂成孔法制备多孔氧化铝陶瓷是比较普遍，且制得的多孔陶瓷孔结构好，力学性能相 对来讲也较理想。
在众多造孔剂中，淀粉由于其廉价、无毒、环境友好、易烧蚀等特性，成为使用较为广泛的造孔剂之 一。Živcová Z 等[12]人，利用土豆、小麦、玉米及大米等不同种类的淀粉做造孔剂，制备了多孔氧化铝陶 瓷，并对其热导率进行测试。研究表明，相对热导率与孔隙率满足一定的关系：kr=exp(−1.5ф/(1−ф))， 其中 kr-相对热导率，ф-气孔率。Prabhakaran K 等[13]人，将面粉颗粒作为胶凝剂和造孔剂置于氧化铝浆 料中，将得到的干凝胶经过 1600℃高温烧结，制备出具有 200-800μm 的大孔和小于 20μm 小孔、孔隙率 达到 67–76.7%，压缩强度为 2.01–5.9 MPa 的多孔氧化铝陶瓷。
化工、石油、冶炼、食品、制药、生物医学等多个科学领域。
3.1 绝热材料
造孔剂对多孔陶瓷吸声性能的影响研究
在高温生相转变产生 的熔融 玻璃相过多 ，砖坯强度 降低 ，
冷却时易开裂 。为提高 配方 本试验 所采用 的设 备有小 型陶瓷 球磨 机 、 分样 筛 、 陶 从而导致烧成制 品变 形较大 ， 笔者进行 配方设计 ， 具体配方设计如表 ２所示。 瓷 原料 破碎 机 度 ，
油 干燥 窑 、 框架液 压机 、 马弗炉 、 辊道窑 。
表 ２ 多 孔 陶 瓷配 方 设 计
２ ． ２ 制 备工艺
吸 音 陶 瓷 材 料 的制 备 Ｔ 艺 流 程 如 图 １ 所示 。
投 料 一 球 磨一 过 筛 除铁 一 喷 粉一 压 制 成 形一 干燥 一 烧 成 图 １ 吸音 陶瓷 材 料 的 制 备 工 艺流 程
为破 坏人们 正常工作 和生活环境 质量 的一个难 题 。而 同时 ， 在 我 国的陶瓷生 产 中 ， 抛光砖 废料 的量 随着陶 在 人 口密集 区 、制造 型工业 区 ，噪声 污染 的程度 越加严 瓷产 量增加 而增 多 ，有些堆 积抛光 砖废 料 的地 方 因未采 用 合 适 的利 用 和 处 理 方 法 而 导 致 废 料 堆 积 如 山 ＿ １ ” ， 严 重 污 重， 也是 环保 治理 中一个尤 为关注 的热 点问题 。 目前 ．解决 这一难 题 的主要方 法就是 在人 居空 间 内 染人 类 的生存环 境 。如 能将抛光 砖废料 作为 一种 陶瓷生 不仅减 少 了陶瓷生产 原料 成本 ， 同时也 使用 吸声材料 ． 主要 的方法 就是采 用具有 吸声 、 隔音性 能 产 原料循 环使用 ，
造孔剂对多孔 陶瓷吸声性能的影响研究
刘 宇， 刘俊 荣 ， 梁耀 龙
（ 佛 山 欧 神诺 陶 瓷 股 份 有 限 公 司 ， 佛 山 ５ ２ ８ ０ ０ ０ ）
多孔陶瓷材料的研究现状及应用
多孔陶瓷材料的研究现状及应用摘要：简单的论述了多孔陶瓷的特性、空隙生成以及制备方法与工艺等。
对多孔陶瓷的应用进行举例说明，展望多孔陶瓷的未来发展。
关键词：特性孔隙形成性能制备1．简介多孔陶瓷具有低密度、高渗透率、抗腐蚀、良好的隔热性能、耐高温和使用寿命长等优点，是一种新型功能材料。
多孔陶瓷又称为气孔功能陶瓷，是指具有一定尺寸和数量的孔隙结构的新型陶瓷材料。
在材料成形与高温烧结过程中，内部形成大量彼此相通或闭合的气孔。
多孔陶瓷具有均匀分布的微孔或孔洞，孔隙率较高、体积密度小、比表面较大和独特的物理表面特性，对液体和气体介质有选择的透过性、能量吸收或阻尼特性，作为陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学稳定性和尺寸稳定性。
因此多孔陶瓷这一绿色材料可以在气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、高级保温材料、生物植入材料、特种墙体材料和传感器材料等多方面得到广泛的应用[1]。
孔隙率作为多孔陶瓷材料的主要技术指标，其对材料性能有较大的影响。
一般来讲，高孔隙率的多孔陶瓷材料具有更好的隔热性能和过滤性能，因而其应用更加广泛。
2．多孔陶瓷的特性以及孔隙形成由于孔隙是影响多孔陶瓷性能及其应用的主要因素，因此在目前多孔陶瓷制备方法比较成熟的基础上，更加注重通过特殊方法控制孔隙的大小、形态，以提高材料性能。
并相应地建立孔形成、长大模型，对孔隙形成的机理进行理论分析。
2.1结构特征与性能2.1.1孔结构特征多孔陶瓷最大的结构特征就是多孔性。
因制造工艺不同多孔陶瓷的孔结构主要有三种类型。
即直通气孔，这类气孔直线贯通，相互之间没有连通或连通较少，如蜂窝陶瓷等用模具挤制形成的气孔；闭气孔，这类气孔互不相通，相互孤立，如发泡法形成而没有破裂贯通的气孔，过分焙烧，产生液相过多，将气孔封闭也形成闭气孔；开气孔，颗粒烧结法、添加造孔剂法、有机泡沫浸渍法及溶胶-凝胶法制备的多孔陶瓷气孔大多是开气孔，这类气孔相互贯通，且与外界连通，极大多数的开气孔都是弯弯曲曲的。
多孔吸声材料的研究进展及发展趋势
（ Ｓａｅ ｙＬ ｂ ｒｔｒ ｆ ｄ ａ ｃｄＭ ｅ ｌ ｒｙ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎｅａ ｄＴｅｈ ｏ ｇ ｅ ｉｇ Ｂ ｉｎ ０ ０ ３ １ ｔｔ Ｋｅ ａ ｏａｏｙｏ ｖｎ ｅ ｔ ｌ ｇ ， ｉｅｓ ｙｏ ｉ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｙＢ ｉｎ ， ｅｉｇ１ ０ ８ ； Ａ ａｕ ｔ Ｓｅ ｏ ｊ ｊ ２ Ｔ ｃ ｎｃｌ ｎｅ ｆ ｈ ｕ ａ ｇＥ ｖｒｎ ｎ ｒｔｃｉｎＩｄ ｓｒ ｅ ａｔ ｎ ， ｅｉｇ１ ０ ４ ； ｅｈ ｉ ｔｒ ｏ ｇ ｎ ｎ ｉ ｍｅｔ ｏｅｔ ｕ ｔｙＤ ｐ ｒ ａ Ｔｅ ｏＳ ｏ Ｐ ｏ ｎ ｍｅ ｔＢ ｉｎ ０ ０ １ ｊ
０ 引 言
噪 声污染 已成 为 当代世 界性 的 问题 ， 同水 污染 和 大气 污 染 一起 被列 为 全 球 ３大 污 染 ， 方 面 严 重 危 害 人 的 听 觉 系 一 统 ， 人 易感疲倦 、 聋 ， 一方 面还 会 加 速 建 筑 物 、 使 耳 另 机械 结
关 键 词 多孔材料 吸声材料 制备工艺 炉渣 粉煤 灰 煤矸石
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ａ ｄ Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｅ ｄ ｏ ｒ ｕ ｓ ｒ ｔｏ ａ ｅ ｉ ｌ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｎ ｖ ｌ ｐ ｎｔＴｒ ｎ ｆ Ｐｏ ｏ ｓ Ａｂ ｏ ｐ ｉ ｎ Ｍ ｔ ｒ ａ ｓ
多孔吸 声材料 的研 究进展及 发展 趋 势／ 冬林 等 何
・３ ３ ・ ０
多 孑 吸 声 材 料 的 研 究 进 展 及 发 展 趋 势 Ｌ
何冬林 ， 占成 廖 洪强 ， 昌盛 巴特 尔 ， 郭 ， 岳 ， 余广炜
多孔陶瓷研究进展
多孔陶瓷研究进展摘要]多孔陶瓷做为一种无机非金属材料, 因其优良的特性, 而被广泛应用于众多领域。
本文综述了多孔陶瓷的概念和特性，介绍了多孔陶瓷形成的机理和多孔陶瓷的应用和发展趋势，以供大家参考。
[关键词]多孔陶瓷的概述形成机理应用进展一、多孔陶瓷的概述多孔陶瓷是利用孔洞结构具有功能的无机非金属材料，且以气相为主，含有较多孔洞的功能陶瓷叫多孔陶瓷，几乎目前研制及生产的所有陶瓷均可以通过适当的工艺制成多孔体。
2、多孔陶瓷的分类：根据成孔方法和孔隙结构，多孔陶瓷可分为三类：①粒状陶瓷；②泡沫陶瓷；③蜂窝陶瓷。
3、多孔陶瓷有何特性？a. 贯穿型孔洞有优良的渗透性能。
高闭孔型孔洞质轻、低热导率，表面积有良好的吸附能力、散热作用和良好化学稳定性，热稳定性强，耐高温、磨损，机械强度高。
b. 开气孔型孔洞有良好的吸声性能，与气体和液体接触面积大。
极低的电导率，耐腐蚀。
c. 根据孔径大小，陶瓷可分为1000 um 到几十微米的粗孔制品、0.2 ~ 20 um的微孔制品和0.2 um 到几纳米的超微孔制品.二、多孔陶瓷的形成机理：1、利用骨料颗粒的堆积，粘结形成多孔陶瓷。
多孔陶瓷形成过程中，传质过程是不连续的，骨料颗粒间的连接主要有以下两种方式：①依靠添加与其组分相同的微细颗粒，利用其易于烧结的特点，在一定的温度下，将大颗粒连接起来。
②使用一些添加剂，它们在高温下或能生成膨胀系数和化学组分与骨料相匹配的又能与骨料相浸润的液相，或是能与骨料间发生固相反应将骨料颗粒连接，每颗骨料仅在几点上与其他颗粒发生连接，形成大量的三维贯通孔道。
骨料颗粒堆积、粘结而形成的多孔陶瓷。
2、利用科燃的多孔载体吸附陶瓷料浆，而后在高温下燃尽载体材料而形成孔隙结构。
如采用聚氨酯泡沫塑料作为孔载体，可以制成孔结构域元泡沫塑料相同的泡沫陶瓷。
根据需要，可选用不同孔结构的载体，载体应有足够的弹性和强度，可以支撑所吸附的湿物料而不致于使孔闭合。
料浆干燥后，生坯在较低温度下进行排塑，这时，升温速度应缓慢，以防泡沫塑料过快燃尽而使孔坍塌。
多孔性吸声材料
多孔性吸声材料介绍多孔性吸声材料是一种具有吸音效果的材料，通常由多个孔隙组成。
这些孔隙可以吸收和散射空气中的声波，从而减少噪音的传播。
多孔性吸声材料广泛用于建筑、交通工具、电子设备等领域，以提供更加宁静和舒适的环境。
原理多孔性吸声材料的吸声力学机制基于两个主要步骤：声波进入多孔材料并在其中传播，然后被吸收或散射。
当声波进入多孔材料时，它会从空气传导到材料的孔隙中。
在孔隙内部，声波将与孔壁相互作用，产生摩擦和振动。
这些振动通过材料的内部传播，导致能量损失。
此外，多孔材料的内部结构会引导声波在材料中散射，从而进一步减少能量传播。
根据孔隙的尺寸和排列方式，多孔性吸声材料可以实现对特定频率范围内的声波的吸收。
这是因为不同频率的声波与孔隙壁的相互作用方式不同。
选择合适的孔隙尺寸和材料结构可以使多孔性吸声材料在特定频率范围内具有更好的吸声效果。
材料特性多孔性吸声材料具有以下特点：1.吸声效果良好：多孔性结构使得材料能够吸收大量的声波能量，从而降低噪音的传播和反射。
2.轻量化：由于多孔结构可以减小材料的密度，多孔性吸声材料通常具有较低的重量，适合于需要减轻负荷的应用场合。
3.耐火性：多孔性吸声材料常采用耐火材料制成，能够在高温环境下保持其吸声性能。
4.耐久性：多孔性吸声材料通常具有较好的耐久性和抗老化性能，可长时间使用而不受损。
5.施工方便：多孔性吸声材料可以用于各种形状和尺寸的表面，易于安装和维护。
应用领域多孔性吸声材料的应用广泛，包括以下领域：在建筑领域中，多孔性吸声材料用于吸收室内噪音，改善声学环境。
常见的应用包括办公室、会议室、剧院、音乐厅等场所。
它们通常用于墙壁、天花板、地板和隔音门等位置。
交通工具多孔性吸声材料在汽车、火车、飞机和船舶等交通工具中广泛应用。
它们可以减少发动机、车轮和空气动力学噪音对车厢的影响，提供更加安静和舒适的乘坐体验。
电子设备多孔性吸声材料也可以用于减少电子设备产生的噪音。
例如，在计算机机箱中使用吸声材料可以降低风扇噪音，提供更加安静的工作环境。
声波在多孔材料中的传播与吸声性能分析
声波在多孔材料中的传播与吸声性能分析引言在现代社会中，噪音污染已成为人们生活中的一大问题。
为了解决这一问题，许多研究人员致力于研究声波在材料中的传播和吸声性能。
多孔材料因其独特的结构和特性，在吸声领域得到了广泛的应用。
本文将重点探讨声波在多孔材料中的传播机制以及多孔材料的吸声性能。
声波在多孔材料中的传播机制多孔材料的结构可使声波传播中发生多次反射、散射和透射，从而导致声波能量的分散和衰减。
首先，声波在多孔材料中的传播主要通过空气孔隙和固体骨架进行。
空气孔隙的孔径和分布影响了声波的传播速度和传播损耗。
孔径较小的孔隙对高频声波的吸收效果更好，而孔隙较大的多孔材料更适用于低频声波。
此外，当声波通过多孔材料时，声波与孔壁之间的相互作用也会对声波的传播产生影响。
孔壁的材料特性和厚度会影响声波的传播速度和吸收效果。
多孔材料的吸声性能分析多孔材料的吸声性能主要由材料的声学特性和结构参数决定。
声学特性包括声阻抗、声透过系数和吸声系数等。
声阻抗是指声波在材料表面反射和透射时遇到的阻力，它与材料的密度、厚度以及声速等有关。
声透过系数是指声波从材料的一侧通过到另一侧时的能量损失比例。
吸声系数是指材料吸收声波能量的能力，它可以通过声透过系数和反射系数计算得到。
结构参数包括孔隙率、孔径分布以及孔隙相互连接性等。
孔隙率是指多孔材料中孔隙的体积占整个材料体积的比例。
孔径分布是指孔隙的大小和分布情况，它会影响声波在材料中的散射和透射。
孔隙相互连接性是指孔隙之间是否存在相互连接，连通的孔隙能够形成声波的传播路径，增强材料的吸声性能。
在实际应用中，多孔材料的吸声性能可以通过实验测定和数值模拟来评估。
实验测定主要包括声吸收系数测定和傅里叶红外光谱法测定。
声吸收系数测定通过将多孔材料样品暴露在声场中，测量材料吸收声能的能力。
傅里叶红外光谱法测定则通过测量材料在一定频率范围内吸收光线的能力来推断材料的吸声性能。
数值模拟主要利用有限元法和声学模型来模拟声波在多孔材料中的传播和吸收过程。
多孔吸声材料的吸声原理及其分类
多孔吸声材料得吸声原理及其分类一、多孔材料得吸声原理惠更斯原理:声源得振动引起波动,波动得传播就是由于介质中质点间得相互作用。
在连续介质中,任何一点得振动,都将直接引起邻近质点得振动。
声波在空气中得传播满足其原理。
多孔吸声材料具有许多微小得间隙与连续得气泡,因而具有一定得通气性。
当声波入射到多孔材料表面时,主要就是两种机理引起声波得衰减:首先就是由于声波产生得振动引起小孔或间隙内得空气运动,造成与孔壁得摩擦,紧靠孔壁与纤维表面得空气受孔壁得影响不易动起来,由于摩擦与粘滞力得作用,使相当一部分声能转化为热能,从而使声波衰减,反射声减弱达到吸声得目得;其次,小孔中得空气与孔壁与纤维之间得热交换引起得热损失,也使声能衰减。
另外,高频声波可使空隙间空气质点得振动速度加快,空气与孔壁得热交换也加快、这就使多孔材料具有良好得高频吸声性能。
二、多孔吸声材料得分类多孔吸声材料按其选材得柔顺程度分为柔顺性与非柔顺性材料,其中柔顺性吸声材料主要就是通过骨架内部摩擦、空气摩擦与热交换来达到吸声得效果;非柔顺性材料主要靠空气得粘滞性来达到吸声得功能。
多孔吸声材料按其选材得物理特性与外观主要分为有机纤维材料,无机纤维材料,吸声金属材料与泡沫材料四大类。
１有机纤维材料早期使用得吸声材料主要为植物纤维制品,如棉麻纤维、毛毡、甘蔗纤维板、木质纤维板、水泥木丝板以及稻草板等有机天然纤维材料、有机合成纤维材料主要就是化学纤维,如晴纶棉、涤纶棉等。
这些材料在中、高频范围内具有良好得吸声性能,但防火、防腐、防潮等性能较差。
除此之外,文献还对纺织类纤维超高频声波得吸声性能进行了研究,证实在超高频声波场中,这种纤维材料基本上没有任何吸声作用。
2 无机纤维材料无机纤维材料不断问世,如玻璃棉、矿渣棉与岩棉等。
这类材料不仅具有良好得吸声性能,而且具有质轻、不燃、不腐、不易老化、价格低廉等特性,从而替代了天然纤维得吸声材料,在声学工程中获得广泛得应用。
多孔吸声材料吸声机理及相关参数
3.3 影响多孔吸声材料吸声系数的因素
多孔吸声材料对声音中高频有较好的吸声性能。影响 多孔吸声材料吸声特性主要是材料的厚度、密度、孔 隙率、结构因子和空气流阻等。
密度：每立方米材料的重量。 孔隙率：材料中孔隙体积和材料总体积之比。 结构因子：反映多孔材料内部纤维或颗粒排列的情况，
3.6 吸声在建筑声学中的应用举例
3.6.1 室内音质的控制
玻璃棉产品可以制成吊顶板、贴墙板、空间吸声 体等，在建筑室内起到吸声作用，降低混响时间。
一般地，房间体积越大，混响时间越长，语言清 晰度越差，为了保证语言清晰度，需要在室内做吸声， 控制混响时间。如礼堂、教室、体育场，电影院。
对音乐用建筑，为了保证一定丰满度，混响时间 要比长一些，但也不能过长，可以使用吸声控制。
3.1 吸声系数与吸声量
吸声系数定义：=(E总-E反）/ E总，即声波接触吸声介面后失去 能量占总能量的比例。吸声系数小于1。
同一吸声材料，声音频率不同时，吸声系数不同。一般常用 100Hz-5000Hz的18个1/3倍频带的吸声系数表示。
有时使用平均吸声系数或降噪系数粗略衡量材料的吸声能力。 平均吸声系数：100Hz-5000Hz的1/3倍频带吸声系数的平均值 降噪系数（NRC)：125Hz/250Hz/500Hz/1000Hz吸声系数的平均
第三章 吸声材料与吸声结构
吸声材料和吸声结构，广泛地应用于音质设计和噪 声控制中。
吸声材料：材料本身具有吸声特性。如玻璃棉、岩 棉等纤维或多孔材料。
吸声结构：材料本身可以不具有吸声特性，但材料 制成某种结构而产生吸声。如穿孔石膏板吊顶。
在建筑声环境的设计中，需要综合考虑材料的使用， 包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、加 工等多方面。
多孔陶瓷研究现状
过水蒸气旳蒸发而制得多孔陶瓷。用此措施
制得多孔材料旳优点抗压强度高、性能稳定,
且多孔材料孔径分布范围广。
5、多孔陶瓷旳表征与性能检测
5.1 多孔陶瓷构造表征及其测试
多孔陶瓷旳性能与其孔旳构造参数，如孔隙
率、孔径、孔径分布、孔隙形貌、比表面积
等最基本旳参量有着直接旳关系。其中孔隙
一种领域。薛明俊等人使用羟铝土加入适量
旳造孔剂控制温度, 采用溶胶-凝胶法制备
Al2O3 多孔陶瓷, 并分析了多孔陶瓷旳气孔率、
气孔分布。用So-l Gel 工艺制得多孔陶瓷
孔径分布范围极为狭窄, 其孔径大小可经过
溶液构成和热处理过程旳调整来控制, 是目
前最为活跃旳领域。
冷冻干燥工艺法
冷冻干燥工艺法全名为真空冷冻干燥, 该技
A、古代多孔陶瓷旳应用
主要是用作建筑材料和日常生活器具旳材料。
多孔陶瓷用于建筑材料，主要是多种砖瓦。
砖瓦始于燧人氏和神农氏，“黄帝始设制陶
之官”，“神农作瓦，舜陶于河滨，夏桀臣
昆吾氏作瓦”（《汲冢竹书－周书》，《礼
记·有虞上陶世本云》），已经有旳考古证
据有力旳证明了这些传说和历史旳存在，进
一步证明了多孔陶瓷在我国用于建筑旳历史
达。该指标既是多孔材料中最易取得旳基本
参量，也是决定多孔材料性能旳关键原因。
多孔体中旳孔隙涉及贯穿孔、半通孔和闭合
孔3 种。这3 种孔隙率旳总和就是总孔隙率。
平时所言“孔隙率”即指总孔隙率。在使用
过程中，大多数情况下利用旳是贯穿孔和半
通
一、 显微分析法
即采用扫描电子显微镜或透射电子显微镜对多孔材料进行直接观
高声强下多孔金属的吸声特性研究的开题报告
高声强下多孔金属的吸声特性研究的开题报告一、研究背景多孔金属材料已被广泛应用于噪声控制、振动控制和能量吸收等领域。
多孔金属作为具有一定孔隙率和孔径分布的材料，具有较好的吸声特性。
在实际应用中，需要对多孔金属的吸声性能进行深入研究和探究。
现在的多孔金属吸声研究主要集中在低频范围内，研究高声强下多孔金属的吸声特性具有重要的理论和实际意义。
因此，本研究将针对高声强下多孔金属的吸声特性进行深入研究。
二、研究目的本研究旨在分析高声强下多孔金属的吸声机理及吸声特性，深入探究多孔金属的吸声特性与其结构参数、声场参数等因素的关系，并提出改进多孔金属吸声材料的措施。
三、研究内容1. 阐述多孔金属的吸声机理。
2. 建立多孔金属的吸声模型，分析其吸声特性与结构参数的关系。
3. 借助声学实验室的先进设备，设计并进行多孔金属吸声实验。
4. 结合实验结果，分析多孔金属的吸声特性与声场参数的关系。
5. 提出改进多孔金属吸声材料的措施。
四、研究方法本研究将采用实验与理论相结合的研究方法。
具体包括理论分析、数值模拟和实验验证等。
通过对多孔金属的吸声机理和吸声特性的分析，建立多孔金属的吸声模型，并进行数值模拟。
同时，借助声学实验室的先进设备，进行多孔金属吸声实验，并对实验结果进行分析和提炼。
五、研究意义1. 为多孔金属的吸声特性提供更加深入的认识和理解。
2. 为多孔金属吸声材料的革新提供理论参考。
3. 为工程实践中多孔金属的吸声性能的优化提供技术支撑。
六、预期成果1. 多孔金属吸声特性理论模型。
2. 多孔金属吸声特性与结构参数、声场参数等因素的关系分析结果。
3. 多孔金属吸声实验结果及分析报告。
4. 改进多孔金属吸声材料的措施提出。
声波在多孔材料中的传播与吸声性能研究
声波在多孔材料中的传播与吸声性能研究引言：声波传播与吸声性能是声学研究的重要课题之一。
在实际应用中，我们经常会遇到需要减弱噪音和改善音质的情况。
多孔材料是一种常用的吸声材料，它具有孔隙结构，能够有效地吸收声波。
本文将就声波在多孔材料中的传播与吸声性能进行详细探讨。
1. 多孔材料的声波传播机制多孔材料是由具有空隙和孔隙的材料组成的，这些空隙和孔隙可以使声波在材料中传播时发生多次反射和散射，从而减弱声波的传播。
当声波从外界媒质通过多孔材料界面进入时，它会首先遇到材料表面的空气孔隙。
这些孔隙会散射声波，使它们在材料内部传播时发生反射，并且使声波的能量逐渐减弱。
接下来，声波在材料的孔隙中进行传播时，会遇到各种不同尺寸的孔隙。
这些孔隙对声波的频率有选择性的吸收作用，即只有特定频率的声波会被吸收，而其他频率的声波仍然会继续传播。
最后，声波在多孔材料内部的传播逐渐衰减，直到最终被完全吸收或传播到材料的另一侧。
2. 多孔材料的吸声性能多孔材料的吸声性能与其孔隙率、孔隙尺寸和孔隙分布密切相关。
首先，孔隙率是指多孔材料中空气孔隙所占的体积比例。
孔隙率越高，材料对声波的吸收能力越强。
这是因为当空气孔隙足够多时，声波在多次反射和散射之后能够被完全吸收。
其次，孔隙尺寸对声波吸收的影响也非常重要。
孔隙尺寸与声波的波长相当时，声波容易被吸收。
这是因为当声波的波长与孔隙尺寸相当时，声波与孔隙之间的相互作用可以达到共振，从而使能量转化为热量，实现吸声效果。
此外，孔隙分布对吸声性能的影响也不可忽视。
在多孔材料中，孔隙分布均匀性越好，声波在材料中传播和被吸收的效果越好。
这是因为均匀分布的孔隙可以使声波在材料中进行多次反射和散射，从而增加声波与材料之间的相互作用。
3. 声波传播与多孔材料结构的设计为了更好地利用多孔材料的吸声性能，对于多孔材料的结构设计也十分关键。
首先，可以通过调节多孔材料的孔隙率来实现吸声效果的控制。
增加孔隙率可以提高多孔材料的吸声能力，但过高的孔隙率可能会导致材料的力学强度下降。
金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能研究的开题报告
金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能研究的开
题报告
1. 研究背景和目的
随着城市化进程的加快和工业化的迅速发展，环境噪声对人们的身心健康产生越来越大的影响，因此，研究高效吸音材料，有效降低噪声对人类的影响具有重要意义。
而金属纤维多孔材料作为一种新型吸音材料，其吸声性能优异，而且力学性能强，具有广阔的应用前景。
因此，本研究旨在探究金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能，为其在工程中的应用提供理论基础和技术支持。
2. 研究内容和方法
本研究将采用实验和数值模拟相结合的方法，首先，通过声学软件对金属纤维多孔材料的吸声性能进行预测和计算，并选择较好的样品进行实验验证。
在实验中，采用声学室进行水平声场的吸声性能测试，同时测量其在不同频率和不同声强下的吸声性能；在高声强下，还会对材料的力学性能进行测试，以探究其在高声强下的稳定性和可靠性。
3. 预期结果
通过实验和数值模拟的研究，预期可以得出以下结果：
（1）金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能；
（2）随着声强的增加，该材料吸声性能的变化规律；
（3）材料在高声强下的稳定性和可靠性。
4. 研究意义
通过本研究，可以更深入地了解金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能，为其在实际工程应用中的优化设计和推广应用提供科学依据和理论支持，同时为相关领域的科学研究做出贡献。
多孔陶瓷材料的应用及发展方向
多孔陶瓷材料的应用及发展方向摘要：介绍新型材料多孔陶瓷的特性和在诸多领域的应用，以及未来多孔陶瓷的发展方向。
关键词：多孔陶瓷；应用；发展方向引言在全球经济发展的浪潮中，环境与资源是人类遇到的两大难题，人们对节省资源、保护环境的要求越来越高。
多孔陶瓷正是适应了这种形势发展需求的新材料，它能够提高效率、节约能源，尤其在环境保护方面发挥着越来越大的作用。
多孔陶瓷在各行各业的应用已经越来越普遍地体现出了这两大方面的意义。
可以预计，多孔陶瓷将成为非常有活力、有发展前途的新的经济增长点。
多孔陶瓷是一种经高温烧成、内部具有大量彼此相通并与材料表面也相贯通的孔道结构的陶瓷材料。
多孔陶瓷的种类很多，目前研制及生产的所有陶瓷材料几乎均可以通过适当的工艺制成多孔体。
多孔陶瓷材料一般具有以下特性：化学稳定性好，通过材质的选择和工艺的控制，可制成使用于各种腐蚀环境的多孔陶瓷；具有良好的机械强度和刚度，在气压、液压或其他应力载荷下，多孔陶瓷的孔道形状和尺寸不会发生变化；耐热性好，用耐高温陶瓷制成的多孔陶瓷可过滤熔融钢水和高温气体；具有高度开口、内连的气孔；几何表面积与体积比高；孔道分布较均匀，气孔尺寸可控，在0.05~600µm范围内可以制出所选定孔道尺寸的多孔陶瓷制品。
多孔陶瓷的应用1、金属铸造多孔陶瓷在铸造业中的一个非常重要应用就是用作熔融金属过滤器。
陶瓷过滤器净化金属液的机理除了机械和反应过滤外，更重要的是对金属液起“整流”作用，这种作用使得金属液渣包被破坏，同时延长渣上浮时间，从而达到净化金属液的作用。
自从60年代中期多孔陶瓷过滤器首次用于处理铝合金以来，陶瓷材料的发展及浇铸操作技术的提高已使它们的应用扩大到包括熔模精密铸造、钢铸造工业及工业铸件等方面，即提高它们的机械性能，降低铸件废品率，提高铸件工艺出品率，延长金属切削加工刀具寿命等。
多孔陶瓷过滤器在钢的连铸中的应用使钢水的洁净度和产量得到提高，不仅降低了非金属夹杂物含量，而且有效地减少了水口堵塞。
基于NOVA的多孔材料吸声性能分析及优化
基于NOVA的多孔材料吸声性能分析及优化张锦岚;钱家昌;王文博【摘要】Melamine foam is a kind of excellent porous absorption material. The sound absorption characteristics of melamine foam were analyzed by NOVA. Firstly, the calculated sound absorption coefficient of the porous material was compared with the measured value, which validated the result predicted by NOVA. Then, the absorption coefficient curves of three common porous materials were analyzed. Finally, four parameters, material thickness, density, porosity and thickness of back cavity were taken as the factors. Four levels were selected for each factor. Orthogonal experiment was carried out us-ing L16(45) orthogonal array. The combination of the levels which make the average sound absorption coefficient the highest is found. Through the analysis of variance, it is clear that the thickness of material and back cavity are the main factors af-fecting the sound absorption performance of melamine foam.%三聚氰胺泡沫是一种性能优良的多孔吸声材料.利用NOVA软件对三聚氰胺泡沫的吸声特性进行分析.首先将数值计算得到的多孔材料吸声系数与实测值比较,证明NOVA的预报结果具有可靠性.接着,分析了3种常见多孔材料的吸声系数曲线.最后,以材料厚度、密度、孔隙率和背面空腔厚度4个参数为因素,每个因素取4个水平,选用L16(45)正交表进行正交试验,找到了使材料平均吸声系数最高的因素水平组合,并通过方差分析发现,材料厚度和背后空腔厚度是影响三聚氰胺泡沫吸声性能的主要因素.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】5页(P61-64,74)【关键词】毕奥理论;吸声系数;三聚氰胺泡沫;正交试验【作者】张锦岚;钱家昌;王文博【作者单位】武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉 430064;武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉 430064;武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉 430064【正文语种】中文【中图分类】TB535作为世界海洋强国重点发展的水下军事力量，潜艇具有续航能力强、作战半径大、隐蔽性好等优点，能够对陆上和海上目标实施突袭。
多孔陶瓷的制备技术
多孔陶瓷/橡胶胶复合材料的制备及声吸收特性研究开题报告由于潜艇自卫能力差，缺少有效的对空防御武器，对于吸声性能显得尤为重要。
虽然一定结构的高分子材料是一种优良的吸声单元还是良好的吸声载体，但其以驰豫吸收为主，比重较高，粘滞吸收小，基本无热传导吸收，声腔的结构受到一定程度的限制。
多孔材料可以提供大量的空腔和界面积，增加粘滞吸收系数。
多孔陶瓷具有均匀的透过性，较大的比表面积，低密度，低热传导率，以及耐高温、耐腐蚀、化学稳定性好、机械强度高和易于再生等特点，其吸声性能是通过内部大量连通微小空隙和孔洞实现的。
当声波沿着微孔或间隙进入材料后，由于空气的粘滞性以及材料的热传导，使声能不断衰减，起到了吸声作用。
1.1 多孔陶瓷的分类1. 根据形状大致分为两大类：蜂窝状和泡沫状多孔陶瓷。
蜂窝状多孔陶瓷中的气孔单元排成二维的阵列，而泡沫状多孔陶瓷则由胞状中空多面体在三维空间排列而成。
2. 根据孔径大小分为三类：孔径<2nm的称为微孔陶瓷，孔径介于2nm至50nm之间的称为介孔陶瓷，孔径大于50nm的称为宏孔陶瓷。
3. 根据成孔方法和孔隙结构的不同，多孔陶瓷可分为三类:粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷。
4. 根据结构特征，可分为无定形，次晶和晶体三类。
无定型缺少长程有序，孔道不规则，因此孔径大小不是均一的且分布很宽；次晶次晶材料虽含有许多小的有序区域，但孔径分布也较宽:结晶多孔材料的孔道是由它们的晶体结构决定的，因此孔径大小均一且分布很窄，孔道形状和孔径尺寸可通过选择不同的结构来很好地得到控制。
5. 根据材质不同，主要有以下几类：(1) 高硅质硅酸盐材料: 主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料, 具有耐水性、耐酸性, 使用温度达700℃。
(2) 铝硅酸盐材料: 以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石质颗粒为骨料, 具有耐酸性和耐弱酸性使用温度达1000℃。
(3) 精陶质材料: 组成接近第一种材料, 以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合, 得到微孔陶瓷料。
多孔吸声材料的吸声原理及其分类
多孔吸声材料的吸声原理及其分类一、多孔材料的吸声原理惠更斯原理：声源的振动引起波动，而波动的传播是由于介质中粒子之间的相互作用。
在连续介质中，任何一点的振动都会直接引起相邻颗粒的振动。
声波在空气中的传播符合其原理。
多孔吸声材料有许多微小的缝隙和连续的气泡，因此具有一定的透气性。
当声波入射到多孔材料表面时，主要有两种机制导致声波衰减：首先，声波产生的振动导致小孔或缝隙中的空气运动，导致与孔壁摩擦。
靠近孔壁和纤维表面的空气在孔壁的影响下不易移动。
由于摩擦力和粘滞力的作用，相当一部分声能转化为热能，从而衰减声波，减弱反射声，达到吸声的目的；其次，小孔中的空气和孔壁与光纤之间的热交换引起的热损失也会衰减声能。
此外，高频声波可以加速空隙间空气颗粒的振动速度，以及空气与孔壁之间的热交换。
这使得多孔材料具有良好的高频吸声性能。
二、多孔吸声材料的分类多孔吸声材料按其选材的柔顺程度分为柔顺性和非柔顺性材料,其中柔顺性吸声材料主要是通过骨架内部摩擦、空气摩擦和热交换来达到吸声的效果;非柔顺性材料主要靠空气的粘滞性来达到吸声的功能。
多孔吸声材料按其选材的物理特性和外观主要分为有机纤维材料,无机纤维材料,吸声金属材料和泡沫材料四大类。
1有机纤维材料早期使用的吸声材料主要是植物纤维制品，如棉麻纤维、毛毡、甘蔗纤维板、木纤维板、水泥木棉板、稻草板等有机天然纤维材料。
有机合成纤维材料主要是化学纤维，如腈纶棉、涤棉等。
这些材料在中高频范围内具有良好的吸声性能，但防火、防腐、防潮等性能较差。
此外，文献还研究了纺织纤维超高频声波的吸声性能，证明该纤维材料在超高频声波场中基本没有吸声效果。
2.无机纤维材料无机纤维材料不断问世,如玻璃棉、矿渣棉和岩棉等。
这类材料不仅具有良好的吸声性能,而且具有质轻、不燃、不腐、不易老化、价格低廉等特性,从而替代了天然纤维的吸声材料,在声学工程中获得广泛的应用。
但无机纤维吸声材料存在性脆易断、受潮后吸声性能急剧下降、质地松软需外加复杂的保护材料等缺点。
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０ 引 言
噪声 ，即噪音 ，通常被定义为 “ 凡是人们不需 要的声音” 。 近年来 ，随着工业现代化的发展和汽 车数量的增加 ，工业噪声 、 道路交通噪声 、建筑施 工噪声 、家庭和社会噪声等严重影响了人们的 日 常 生活ｎ 一 １ 。噪声控制问题逐渐 引起 了科学工作 者和 国家相关部门的密切关注。采用吸声材料进行吸音 降噪处理在 目前是一种有效的吸音降噪方法。 多孔 陶 瓷是 一种新 型含 有气 孔 的陶 瓷基复 合材 料 ，其制造始于２ ０ 世纪７ ０ 年代 。因其透过性好 、密 度低 、 硬度高 、比表面积大 、 热导率低 、耐高温 、 耐腐蚀等优 良特性 ，使其在过滤分离 、化工催化载 体 、生物医用植入 、保温 、隔热 、吸声阻尼 、燃烧 和阻火等方面具有 良好 的应用 。主要介绍多孔吸 声陶瓷材料常见的几种制备工艺 、吸声降噪机理 以 及吸 声评价 。
ＳＵＮ Ｊ ｉ ｎ ｘｉ ｎ ｇ ， ＬＩ Ｕ Ｐｅ ｉ ｓ ｈｅ ｎ ｇ
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多 孔 吸声 陶瓷 的研 究 进 展
孙 进 兴 ，刘 培 生
（ 北京师范大学核科学与技术学院 ，射线束技术与材料改性教育部重点实验室 ，北京 １ ０ ０ ８ ７ ５） 摘 要 ：多孔吸声陶瓷 以三维 网状通孔结构 陶瓷为基 体 ，在通孔中充满气体形成复合材料 ，具有 良好 的吸声降噪性能 ，作为 吸声材料 广泛应用于建筑 、汽车 、航天 、机械 等领域 。针对多孔 吸声陶瓷 的制 备方法 、吸声机理 、吸声评价 以及三 类多孔 材料 的研究进展等进行了系统的概述 。 关键词 ：多孔陶瓷 ；吸声材料 ；吸声系数 ；吸声测试
中图分 类号 ：Ｔ Ｑ１ ７ ４ ． ７ ５ 文献 标 志码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ ０ ０ — ２ ２ ７ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ — ０ ３ ４ ７ － ０ ６
Ｔｈ ｅ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ Ｓ ｏ ｕ ｎ ｄ Ａｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓ
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