纳米纤维吸声降噪研究进展
2021-01-05李好义陈明军陈晓青杨卫民
纺织学报 2020年11期
李好义, 许 浩, 陈明军, 杨 涛, 陈晓青, 阎 华, 杨卫民
(1. 北京化工大学 机电工程学院, 北京 100029; 2. 北京化工大学 有机无机复合材料国家重点实验室, 北京 100029; 3. 中国化学纤维工业协会, 北京 100022)
噪声污染是仅次于空气污染的四大污染之一,来源主要有交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声。长期暴露在噪声环境下会增加耳聋、糖尿病和心肌梗死的风险。根据声波在传播过程中的反射、吸收等特点,噪声处理方式有吸声、隔声和消声。在吸声领域,根据吸声机制的不同分为多孔材料吸声和共振结构吸声。多孔吸声材料通过多孔结构促进声波的扩散消耗,可有效吸收高频段噪声,但在中低频段吸声性能差甚至不具备吸声性能。穿孔板等共振吸声结构对低频噪声具有优良的吸收效果,但其共振吸声频带较窄,占据空间大。在穿孔板吸声结构空腔内放置多孔吸声材料,可有效拓宽吸声频带[1]。
相比于高频噪声,中低频噪声衰减缓慢,可轻易穿越障碍物的声学特性使其危害更大,处理更加困难。采用纤维细化技术制备出了高比表面积、质轻的纳米纤维,为低频噪声的吸收提供了方法。Chang等[2]制备了具有优良低频吸声性能的轻质纳米纤维,在200~600 Hz频段平均吸声系数高达0.5。研究表明,纳米纤维可明显改善材料中低频段的吸声效果,但目前纳米纤维吸声降噪研究基本处于实验室阶段。为促进纳米纤维在声学领域的发展,本文分析了纳米纤维的吸声降噪原理;……
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