双组份吸音棉材料测试与简析

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1、双组份吸音棉材料测试与简析双组分吸音棉材料的吸音性能与其组织结构、克重（厚度）、试件管深度以及使用环境等几何结构参数和物理参数有关系，故从上述因素进行简析研究。图1为双组分吸音棉材料的微观结构图，形如纤细茧棉状，内部蓬松有大量间隙，间隙分布较为均匀，在材料内部是彼此交错贯穿的，间隙对外敞开，与外界相通，使声波易于进入间隙内。图2压花成型双组份吸音棉材料的结构（×25）1.材料厚度对声学性能的影响图1为不同厚度（5mm、10mm、18mm、23mm、24mm）和克重（100g/m2、200g/m2、300g/m2、400g/m2、420g/

2、m2）双组份吸音棉材料吸音系数的测试结果。图1不同厚度和克重材料的吸音系数特性曲线从图1可知，5种不同厚度和克重的吸音性能曲线都成抛物线状，表明随着材料厚度和克重的增加，吸音性能也在增加，其中在厚度为24mm，克重为420g/m2时的中频吸音系数出现了最高值，在中高频段，5种型号均表现出了明显稳定的吸音性能，到了2000Hz以后的高频段，出现平缓趋势，这说明该结构双组份吸音棉材料在中高频段表现出较好的吸音性能。图2为不同厚度和克重双组份吸音棉材料的隔音性能的测试结果。3图2不同厚度和克重材料的隔音性能特性曲线从图2可见，随着厚度的增加，隔

3、音性能在低频段，总体还是表现出增加的趋势，但是隔音性能曲线起伏波动较明显，特别在高频3150Hz点附近，出现了较大的低谷，说明双组份吸音棉材料在该点的隔音性能较差，在高频阶段表现出隔音性能曲线值也不太稳定，证明多组份吸音棉材料的吸音降噪性能在某一频段的隔音性能随厚度的增加而增强，但在厚度超过某一临界值时，吸音降噪性能会随厚度的增加而减弱。从总体上看，双组份吸音棉材料的隔音性能与厚度和克重有着一定的关系；结构相同的情况下，介于厚度和克重的优势，它能表现出较好的声学效果。2.试件管深度对声学性能的影响图3是厚度18mm，克重为300g/m2双

4、组份吸音棉材料在不同试件管深度（0mm、3mm、6mm、9mm、13mm）下吸音系数的测试结果，图3不同试件管深度下的吸音系数特性曲线从图3可见，不同试件管深度测试出的各曲线结果具有不同特性；试件管深度为0mm时，各点频率曲线结果表现出了逐渐上升特性，试件管深度为3mm、6mm时，测试结果成抛物线状，其中在中频段还出现了最高值；试件管深度为9mm、13mm时，测试结果成波浪线状，在低频段出现了最高值，其中在1250Hz～1600Hz处，出现了最低值，总体结果表明，除试件管深度为0mm外，低中频段的吸音系数优于高频段的吸音系数。其中在200

5、0Hz以后的高频段表现出比较稳定的数值，对试件管深度不敏感。故加大试件管深度，可以较大的提高低频吸音系数，相当于增加试样厚度，但降低了中频吸音系数，对高频影响不太大。因此可以得知，试件管深度对吸音系数有较大的影响。图4是厚度18mm，克重为300g/m2，不同试件管深度（0mm、20mm、40mm3）下隔音性能的测试结果。图4不同试件管深度下的隔音性能特性曲线从图4可见，随着试件管深度增加，材料低频隔音性能受到的影响很小，各隔音性能曲线在中频段到高频段变化的规律性减弱，曲线起伏波动较明显。其中在2000Hz以后的高频阶段吸音系数值趋向于集

6、中，表现出比较稳定的数值，由此看出，隔音性能对试件管深度不敏感。表明双组份吸音棉材料具有较好的吸音降噪效果。试件管内是否留有空间及空间的多少对吸音性能均有着较大的影响，因为材料背后的空间客观上起到了增加材料厚度的作用，相当于改善了材料的蓬松效果，因此材料的吸音性能也有所改变，尤其是低频部分的吸音性能。另外，当声波进入空的试件管内时，可激发空管空气发生共振而增加损耗，从而可以提高材料的吸音效果。这样为双组份吸音棉材料在整车装配设计和实际应用、位置布局等提供了参考。3.试验环境温度对声学性能的影响图5是对不同型号（200g/m2、300g/m

7、2、400g/m2）多组份吸音棉材料，在不同试验环境（温度、湿度）下吸音系数的测试结果。图5不同试验环境下的吸音系数特性曲线从图5可见，从整个曲线结果可知，低频到中频表现出增加趋势，中频段变化趋势相对稳定，到高频段出现平缓趋势，随着试验环境（温度、湿度）的增加，低中频的吸音系数无明显变化；在高频2000Hz附近曲线有一定波动，表现出数值下降，在高频段，曲线结果趋于集中现象，数值也相对稳定，总体表明试验环境（温度、湿度）对多组份吸音棉材料的声学性能存有一定的影响，总体影响不明显。3