国产阻尼减振降噪材料

国产阻尼减振降噪材料（潜艇等）

前言

?nbsp; 随着科学技术的发展和人们环保意识的提高，降低舰船等交通工具的振动和噪声越来越迫切。如何控制舰船的振动和噪声是一个复杂的系统工程，也是衡量一个国家造船水平的重要标志。

?nbsp; 舰船上存在着多种振源，其产生的振动和噪声会造成严重的危害，如引起铆钉松动，结构破坏；影响船员的舒适性，易造成船员疲劳；影响仪器、仪表的正常工作，降低使用精度等等。对军船而言，振动和噪声还会降低声呐、雷达的作用距离，大大削弱其战斗力。

?nbsp; 传统的减振降噪方法是结构加强，其主要缺点是振动能没有消耗掉，从而导致噪声向其它部位传播。阻尼材料利用高分子材料的粘弹性将振动能转化为热能耗散掉，从而有效地降低结构振动和噪声。阻尼技术对宽频带随机振动和噪声特别有效，尤其适合于以框架结构为主的造船业。

?nbsp; 阻尼技术发展简史

?nbsp; 本世纪50年代初，德国专家H.Oberst 最先提出自由阻尼结构的理论并在飞机上得到应用。50年代末，美国专家Kerwin 和 Ungar等人将Oberst的复刚度法推广至约束阻尼结构，该结构最早应用于核潜艇壳体和主机机座上。理论和应用表明：约束阻尼结构具有更好的减振降噪效果。目前，美国、俄罗斯、英国、法国、日本等发达国家在舰船上广泛使用各类阻尼材料。

?nbsp; 我国从60年代起开始研究自由阻尼材料，70年代初具规模。80年代末期约束阻尼结构的阻尼材料在舰船上得到应用，主要产品有上海钢铁研究所的阻尼钢板、七二五所的SBⅡ阻尼涂料、化工部海洋化工研究院（青岛）的ZHY-171和T54/T60阻尼涂料等。

?nbsp; 目前，阻尼材料已广泛应用于航空、航天、舰船、汽车、机械、纺织、建筑、体育等领域，具有重要的社会和经济效益。

?nbsp; T54/T60阻尼涂料的主要性能

?nbsp; 阻尼材料的作用原理是将振动能转化为热能耗散掉，使产生噪声的振动能量大大衰减，即从声（振）源上有效地控制振动和噪声。因此阻尼涂料主要用于振动和噪声的产生

部位，如舰船的主/辅机舱，舵机舱和螺旋桨上方对应部位。另外，将阻尼涂料与吸声材料复合在一起使用，形成复合阻尼隔声构件，具有减振、吸声和隔声作用，特别适合于住舱、集控室、会议室、主配电室和驾驶室等部位。

?nbsp; 1986年以来，化工部海洋化工研究院应用并荣获国家发明奖、国家科技进步奖、化工部科技进步奖等十余项奖。

?nbsp; T54/T60阻尼涂料采用约束阻尼结构，阻尼层为无溶剂双组份聚氨酯涂料，约束层为无溶剂双组份环氧树脂涂料，二者均可在任意弯曲面刮涂，施工性能良好。该涂料克服了阻尼胶片粘贴困难、容易开胶、脱落，溶剂型阻尼涂料污染环境、有毒、易燃易爆，水性阻尼涂料干燥速度太慢、容易开裂，阻尼钢板焊接困难等缺点，并具有以下特点：

1.复合损耗因子高，阻尼温域宽，实船减振降噪效果显著。

2.无毒，是国内唯一通过90天密闭试验的阻尼材料。

3.无溶剂，阻燃性好；不影响明火作业，可与焊接、切割等火工作业同时进行，不影响造船进度。

4.附着力好，不开裂，不脱落。

5.常温固化，易厚涂，施工工艺简单易学，施工方便。

T54/T60阻尼涂料不仅广泛应用于舰船的减振降噪，还适用于汽车、火车、机械、家电等领域。

?nbsp; 应用实例

?nbsp; T54/T60舰船用阻尼涂料自研制成功以来，已在多型军舰和集装箱船、挖泥船、豪华旅游船、高速客船、油轮、散货船、气垫船等民用船舶上应用，取得了显著的减振降噪效果，该涂料的阻尼性能受到设计院所和使用单位的一致好评。下面举例说明其减振降噪效果。

?nbsp; 1.某型军船

?nbsp; 为降低该舰的振动和噪声，首船的集控室曾使用了某水性阻尼涂料。实船应用发现

该水性涂料存在以下问题：

（1）阻尼性能差，处理后集控室的空气噪声仍严重超标；

（2)于燥速度很慢（尤其在冬季），严重影响造船周期；

（3)厚涂困难且涂层出现开裂。

?nbsp; 经设计单位多方考察，在后续军船的集控室中选用了T54/60阻尼涂料。施工2号船时，由于交船期临近，只用了一天半时间就将涂料施工完毕。施工时与焊接作业同时进行，确保了造船进度。测试结果表明：舱室的空气噪声比首船降低了8-10分贝,受到用户好评。

?nbsp; 2.高速客船

?nbsp; 与常规船相比，高速船主机功率大、转速高；同时船体结构较薄，结构响应相对较大，因此振动和噪声的控制更为困难。武汉南华高速船舶工程有限公司设计的60～350客位中短途高速船为解决振动和噪声问题，曾采取了不少措施，均未取得理想的效果。

?nbsp; 经多方咨询并实地考察，从阻尼性、工艺性、毒性、阻燃性等指标综合比较，该公司决定在"南翔"号高速客船上使用T54/T60阻尼涂料。使用部位包括舵机舱、主机舱、客舱后部及其前后2档肋位的环形带。与同型船的对比实验表明：该阻尼涂料可以有效地降低结构噪声，如客舱的噪声下降了12分贝，驾驶室的噪声下降了７分贝,受到用户高度评价。

?nbsp; 3.大型挖泥船

?nbsp; 大型挖泥船是国家在九五期间为疏浚航道、消除水患而研制开发的一种新型多功能工程船。由于挖泥船的泥泵功率较大且精密仪器、仪表很多，因而必须对船体结构进行减振降噪处理。但因舱内泵、管路、电缆密布，使得传统的阻尼材料（如阻尼胶片、阻尼钢板等）难以施工。

?nbsp; 设计单位经多方考察，在1750米3/时绞吸式挖泥船、1500米3 耙吸式挖泥船和500米3耙吸式挖泥船上选用了T54/T60阻尼涂料对机舱、集控室和尾部进行治理，均取得了满意的效果。如1750米3/时绞吸式挖泥船的测试结果表明：由阻尼涂料处理后的舱室振动明显降低，集控室的空气噪声仅为72分贝，达到了设计要求。