[发明专利]一种具有优异吸声性能的薄膜多空腔材料

说明书

本发明提出一种具有优异吸声性能的薄膜多空腔材料，采用薄膜气泡填充入软质包裹材料制成；薄膜气泡的薄膜厚度小于0.1mm，紧实度为0.25～0.99。当声波辐射到薄膜多空腔材料表面，声波引起薄膜小气泡中的薄膜振动，将声传入内部小气泡空腔，小气泡空腔振动又将声能传递给下一个小气泡空腔。在传递过程中，薄膜振动，小气泡空腔振动，小气泡薄膜之间缝隙产生摩擦等，将声能转化而耗散。这种多方式的耗散声能，使其具有宽频带吸声的性质。本发明中，薄膜小气泡作为吸声材料使用，具有轻质、原材料来源广泛、成本低廉，易加工的优点；薄膜多空腔材料具有宽吸声频带和高吸声系数，与薄膜作为共振吸声材料相比，吸声性能优异，可以作为多孔材料使用，在实际降噪中有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及声学领域，具体为一种具有优异吸声性能的薄膜多空腔材料。

背景技术

随着社会的发展，人们创造和使用了各种机器设备，给世界带来了繁荣。但与此同时，使用机器给人们的生活中带来了噪声。噪声污染对人们的生理、心理及周围环境等方面正在造成较大的危害，因而噪声的控制显得尤为重要。被动噪声控制中的吸声处理方法主要是使用吸声材料或吸声结构来吸收、衰减入射波能量来降低噪声强度。吸声材料主要分为多孔吸声材料和共振吸声材料。其中多孔材料具有宽频和高的吸声性能，而共振吸声是窄带吸声，二者用途不同。对于普通噪声而言均是宽频带，因此多孔吸声材料在降噪中应用十分广泛而有效，如各种泡沫和纤维多孔材料。对吸声材料的研究一直以来追求更高的吸声系数及更宽的吸声频带。

当声波进入多孔材料孔道中引起空气分子与壁面间的摩擦而消耗声能，由于孔道的复杂结构体现出宽频吸声特点，同时消耗声能的作用大，因此多孔材料的吸声性能较好。多孔材料控制吸声性能的参数有厚度、孔隙率和孔径等因素。一般厚度越大吸声性能越好，但超过一定厚度(如大于100mm)吸声性能不会增加，同时增加成本；孔隙率在一定的范围(如0.75—0.95)，吸声性能良好；孔径大于1mm时，声阻较小，声波容易穿过而不被吸收，吸声性能较差，而孔径过小，如小于0.1mm，声阻变大，声波不容易进入材料，因而不被吸收，吸声性能也较差。

共振吸声材料主要是构成共振腔体，声音通过微孔通道或薄膜结构进入腔体，引起腔体的共振而吸声，典型的共振腔体是亥姆赫兹共振结构。腔体的体积大小会引起某些固定频率的共振而起到吸声作用，因此是窄频带吸声。常用的有微穿孔板吸声体，薄膜共振吸声体等。微穿孔板吸声体，声波是通过微穿孔板上的微孔进入后腔体，从而引起腔体共振而吸声。薄膜作为吸声材料使用时，均采用共振吸声结构使用。即薄膜加装在一定空腔的前面，如皮鼓结构，当声波与薄膜相遇，引起薄膜振动，从而将声波传入腔体，引起空腔共振而吸声。共振吸声材料的应用受到吸声频带窄，需要留有空腔的限制。

将薄膜制成具有宽频带和高吸声系数的材料研究尚未见报道。

发明内容

本发明利用薄膜小气泡，如商业包装用减震小气泡，填充进尼龙布制成的外裹材料中，封口后形成可以使用的薄膜多空腔材料，这种材料具有良好的吸声性能。

本发明的技术方案为：

所述一种具有优异吸声性能的薄膜多空腔材料，其特征在于：所述薄膜多空腔材料采用薄膜气泡填充入软质包裹材料制成；薄膜气泡的薄膜厚度小于0.1mm，紧实度为0.25～0.99。

进一步的优选方案，所述一种具有优异吸声性能的薄膜多空腔材料，其特征在于：薄膜气泡在包裹材料内的紧实度不小于0.95。

进一步的优选方案，所述一种具有优异吸声性能的薄膜多空腔材料，其特征在于：软质包裹材料采用薄膜或多孔纤维布。

进一步的优选方案，所述一种具有优异吸声性能的薄膜多空腔材料，其特征在于：薄膜材料采用塑料或橡胶材质。

进一步的优选方案，所述一种具有优异吸声性能的薄膜多空腔材料，其特征在于：填充的薄膜气泡直径可以任意搭配。

有益效果