[发明专利]一种用于阻隔变电站低频噪声的声学超材料及制作方法

说明书

本申请公开了一种用于阻隔变电站低频噪声的声学超材料及制作方法，其声学超材料包括基材；所述基材内填充有结构单元a与结构单元b，所述结构单元a包括内部具有气泡的液体球，所述结构单元b包括金属球以及包覆所述金属球的硬硅橡胶。上述技术方案通过结构单元a与结构单元b使得该声学超材料在同一频带内具有负等效质量密度与负等效体积模量，能够在低频处产生禁带，对低频噪声的传播进行双重阻隔或改变低频噪声传播路径，从而提高了低频噪声的阻隔效果。

技术领域

本申请涉及降噪材料技术领域，尤其涉及一种阻隔变电站低频噪声的声学超材料及其相应的制作方法。

背景技术

变电站的低频噪声污染不可避免地影响周围环境中人们的正常生活，降低噪声污染来对改善人们的生活环境具有重要的意义。

目前，由于声学超材料的特性，开始利用声学超材料制作隔音板，可有效治理低频噪声的污染。

如中国发明专利CN00106033.3公开了一种具有负弹性常数的组合材料及其制法，其通过在一些在基体材料内的软弹性材料区和镶嵌在软弹性材料内的密度相当高和刚度高的坚硬材料区。使得可以有一个或一个以上的共振频率，在这些频率上，声波的传输大大受阻。基体材料可以形成结构性能良好的组合材料，也可以用相当薄的组合材料对相当低频的声音提供屏蔽。但这种组合材料对于低频噪声的阻隔效果不佳，难以达到噪声污染防治良好的效果。

发明内容

本申请提供了一种用于阻隔变电站低频噪声的声学超材料及制作方法，用于解决现有技术对低频噪声的阻隔效果不佳的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种用于阻隔变电站低频噪声的声学超材料，包括基材；

所述基材内填充有结构单元a与结构单元b，所述结构单元a包括内部具有气泡的液体球，所述结构单元b包括金属球以及包覆所述金属球的硬硅橡胶。

优选地，所述基材采用软硅橡胶、环氧树脂、海绵或泡沫。

优选地，所述气泡内填充空气或氮气或氢气，所述液体球内的液体为水或硅油。

优选地，所述液体球外部包裹有薄膜，所述薄膜采用明胶。

优选地，所述液体球的直径为3～10mm，所述气泡的直径为1～3mm，所述薄膜的厚度为30～100um。

优选地，所述金属球为铁球或铜球。

优选地，所述金属球的直径为1～3mm，所述金属球经所述硬硅橡胶包覆后的直径为3～10mm。

优选地，所述结构单元a与所述结构单元b均为若干个，所述结构单元a和所述结构单元b的填充率为10％～50％。

优选地，所述结构单元a和所述结构单元b在所述基材的立方晶格体心或面心交错分布。

另一方面，本申请还提供了一种用于阻隔变电站低频噪声的声学超材料的制作方法，基于上述的用于阻隔变电站低频噪声的声学超材料，包括以下步骤：

步骤一：向滴制机中的料斗进入掺有镁粉的水溶液，向所述滴制机中的胶浆斗加入明胶浆，并保持恒温；向软胶囊器中放入冷却液，然后，先通过所述滴制机将所述明胶浆滴到所述冷却液上从而进行扩散并冷却形成胶皮，再通过所述滴制机将所述掺有镁粉的水溶液滴到在所述胶皮上，从而使胶皮下沉，经过静置后，所述胶皮完全包裹所述掺有镁粉的水溶液，从而形成球型结构的胶丸，并使所述胶丸冷却形成软胶囊；然后，将所述胶丸在室温环境下进行干燥，再经石油醚洗涤，然后，再经过95％乙醇洗涤后，放置于温度为30～35℃的环境下烘干，从而使得镁粉与水溶液反应产生气体，并包裹在所述胶丸内，从而获得结构单元a；