多孔陶瓷吸声板

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1、多孔陶瓷吸声板摘要：伴随社会的高速发展，噪声似乎已成为我们日常生活中的一大梦魇，走在城市的街道上，可以听到来自汽车排气管、飞机飞行以及空调压缩机工作等产生的各种让人心生厌恶的噪声，为了能够拥有一个相对更加安静的生活工作环境，我们可以应用多孔陶瓷吸音的性能制成吸声板，最大程度上解决生产生活中的噪声污染问题以达到低碳的最终目的，充分体现了多孔陶瓷作为一种绿色环保材料的重要意义和应用价值。关键词：多孔陶瓷；结构；性能；吸音；强度；低碳前言：多孔陶瓷又称为气孔功能陶瓷,是指具有一定尺寸和数量的孔隙结构的新型陶瓷材料。在材料成形与高温烧结过程中

2、,内部形成大量彼此相通或闭合的气孔。多孔陶瓷用作吸声材料目前已非空白，多墙面材料，运输工具外壳体，尤其应用于地铁，影院，博物馆等防火要求较高的场所。现有的大都是蜂窝泡沫陶瓷吸声板，这种材料有很好的吸音效果，尤其以天然菱镁矿粉为原料烧烤而成的多孔质吸声板材料不会释放甲醇和其它对人体有害的气体，经实验证明，这种材料最终可以作为肥料使用，是建设部推荐使用的绿色环保材料。但是，多孔陶瓷为了保证一定的气孔率，相应强度会变差。气孔率与强度的折中问题是目前的一大空白。生产高吸音性同时高强度的多孔陶瓷正是我们要研究的新方向，应用于生产将会产生不可估量

3、的经济和社会效益。正文：1.多孔陶瓷吸声板吸声机理在日常生活中噪声是一种污染，各种令人生厌的噪音可以通过多孔陶瓷吸声板的应用得以缓解，甚至消除。1.1吸声机理介绍声音起源于物体的振动，它迫使邻近的空气跟着振动而成为声波，并在空气介质中向四周传播。当声波遇到材料表面时，一部分被反射，另一部分穿透材料，其余的部分则传递给材料，在材料的孔隙中引起空气分子与孔壁的摩擦和粘滞阻力，其间相当一部分声能转化为热能而被吸收掉。这些被吸收的能量(E)（包括部分穿透材料的声能在内）与传递给材料的全部声能（E0）之比，是评定材料吸声性能好坏的主要指标，称为

4、吸声系数（α），用公式表示为α=E0/E多孔性吸声材料的吸声系数，一般从低频到高频逐渐增大，故对高频和中频的声音吸收效果较好。现在已经得到应用的多孔陶瓷吸声板包括安装在汽车排气管中间的蜂窝状多孔陶瓷，用来减少汽车排气管的噪音。一些新型建筑材料也广泛采用多孔泡沫陶瓷作为墙体材料。实践证明可以达到非常好的隔音效果。1.2影响多孔陶瓷材料吸声性能的因素1.2.1材料的表观密度：对同一种多孔材料而言，当其表观密度增大时（即空隙率减小时），对低频的吸声效果有所提高，而对高频的吸声效果则有所降低。1.2.2材料的厚度：增加多孔材料的厚度，可提高对

5、低频的吸声效果，而对高频则没有多大的影响。1.2.3材料的孔隙特征：孔隙愈多愈细小，吸声效果愈好。如果孔隙太大，则效果就差。如果材料中的孔隙大部分为单独的封闭的气泡，则因声波不能进入，从吸声机理上来讲，就不属多孔性吸声材料。当多孔材料表面涂刷油漆或材料吸湿时，则因材料的孔隙被水分或涂料所堵塞，其吸声效果亦将大大降低。1.多孔陶瓷材料性能多孔陶瓷具有均匀分布的微孔或孔洞,孔隙率较高、体积密度小、比表面较大和独特的物理表面特性,对液体和气体介质有选择的透过性、能量吸收或阻尼特性,以及陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学稳定性和尺寸稳定性

6、。因此多孔陶瓷这一绿色材料可以在气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸震、高级保温材料、生物植入材料、特种墙体材料和感器材料等多方面得到广泛的应用。多孔陶瓷吸声板主要应用了其能量吸收或阻尼以及耐高温等性能。孔隙率作为多孔陶瓷材料的主要技术指标,其对材料性能有较大的影响。一般来讲,高孔隙率的多孔陶瓷材料具有更好的吸声性能,因而其应用更加广泛。2.多孔陶瓷的孔隙研究由于孔隙是影响多孔陶瓷性能及其应用的主要因素,因此在目前多孔陶瓷制备方法比较成熟的基础上,更加注重通过特殊方法控制孔隙的大小、形态,以提高材料性能，并相应地建立孔形成、长大模

7、型,对孔隙形成的机理进行理论分析。3.1多孔陶瓷的孔隙形成机理多孔陶瓷就微孔结构形式可分为:闭口气孔和开口气孔结构。闭气孔结构是指陶瓷材料内部微孔分布在连续的陶瓷基体中,孔与孔之间相互分离。开口气孔结构包括陶瓷材料内部孔与孔之间相互连通和一边开口另一边闭口形成不连通气孔2种。多孔陶瓷的孔隙结构通常是由颗粒堆积形成的空腔,坯体中含有大量可燃物或者可分解物形成的空隙,坯体形成过程中机械发泡形成的空隙以及由于坯体成形过程中引入的有机前驱体燃烧形成的孔隙。一般采用骨料颗粒堆积法和前驱体燃尽法均可以制得较高的开口气孔的多陶瓷制品;而采用可燃物或

8、分解物在坯体内部形成的气孔大部分为闭口气孔或半开口气孔;采用机械发泡法形成的气孔基本上都是闭口气孔。吸声材料都采用开口气孔。4．气孔率与材料强度4.1气孔率对材料强度的影响气孔率是影响多孔陶瓷材料性能的关键因素，大多数材