新型环保吸声材料的应用

　　噪声污染已成为当代世界性问题，在危害人群健康的环境污染中，噪声仅次于空气污染而位列第二。噪声污染对人们的听力、睡眠、生理、心理及周围环境等方面造成很大的影响和危害。进入本世纪以来，随着我国环保事业的发展以及人们环保意识的增强，人们在工作、学习和生活中，对声环境质量的要求已经越来越高，噪声控制已显得尤为重要，而解决噪声污染问题的主要方法之一就是使用吸声材料。　

　　所谓吸声材料，就是借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能有吸收作用的材料，　

　　目前，社会对吸声材料的需求量迅猛增长，传统的吸声材料已无法满足人们对环保性、装饰性更多更高要求。因此，研究并开发应用新的环保吸声材料已成为努力的方向。

　　吸声材料的分类和发展

　　声波是一种机械波，噪声是声能经过吸声材料进行物理过程的能量转换，按其吸声机理的不同可分为多孔性吸声材料和共振吸声材料。

　　多孔性吸声材料主要有玻璃棉、岩棉、泡沫铝、膨胀珍珠岩等;共振吸声材料则是利用共振吸声原理设计的一种无纤维吸声材料，主要有薄板共振吸声结构、穿孔板吸声结构、微穿孔板吸声结构等。

　　多孔吸声材料表面和内部有无数的微细孔隙，孔隙相互贯通并与外界相同，因而具有一定的通气性。当声波入射到材料表面时，主要有两种机理引起声波的衰减，首先是由于声波产生的振动引起间隙内的空气运动，造成与孔壁的摩擦，紧靠孔隙和纤维表面的空气受孔壁的影响不易动起来，因摩擦和粘滞力的作用，使相当一部分声能变为热能消耗掉。其次，小孔中的空气和孔隙与纤维之间的热交换引起的热损耗，也使声能衰减。高频声波孔隙间空气质点的振动速度加快，空气和孔壁的热交换也加快，使得多孔材料具有较好的高频吸声性能。多孔吸声材料是目前应用最广泛的吸声材料。我国目前生产的吸声材料主要有无机纤维材料、泡沫塑料、有机纤维材料、金属吸声材料、水泥吸声制品材料五大类。

　　共振吸声材料可分为薄板或薄膜吸声结构，穿孔板吸声结构，微穿孔吸声结构等多种。共振结构是利用共振器的特点，更有效地把声能转化为热能消耗，共振吸声结构可用多种材料制成，如：金属板、塑料板、玻璃等。但是长期以来共振吸声结构在吸声材料领域不能替代纤维吸声材料的原因，主要是共振吸声结构存在一些不足之处，如吸声频带窄，在共振频率附近，吸声系数很高，可接近于1，一旦偏离共振峰，吸声系数迅速下降等，因此，共振吸声结构只适用于吸收较窄频率段的声能。这也是长期以来共振吸声结构在吸声材料领域不能替代纤维类吸声材料的原因。在共振吸声结构中，唯有微穿孔板吸声结构具有较宽频带的吸声效果，一定程度上弥补了共振吸声频带窄的不足。

　　微穿孔吸声结构是在普通穿孔板吸声结构的基础上发展起来的，主要特点是穿孔直径在1mm以下，利用穿孔本身的声阻来达到控制吸声材料相对声阻率的目的。它是一种低声质量，高声阻的共振吸声结构，与普通穿孔板相比，微穿孔板吸声结构不仅继承了普通穿孔板在共振频率处吸声系数高的特点，而且他还具有吸声频带较宽的特点。

　　结论

　　吸声材料的研究与应用对于噪声污染的治理具有十分重要的意义。传统的吸声材料——玻璃纤维因其存在着诸多缺陷，如降噪系数低、使用寿命短、易潮解和不环保、容易造成二次污染等问题，其运用受到限制， 已经淡出市场而为新型吸声材料所替代。超微孔吸声材料可以在较宽的频带内有良好的吸声效果，完全可以替代以离心玻璃棉为代表的传统多孔吸声材料等，这种同时具备环保、可重复利用、装饰功能、优越声学性能的吸声材料将会越来越多地得到市场的认可。

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