多孔性吸声材料                                                                      

                                                                                                         声讯网编辑部：高东魁         

       建筑声学材料中，吸声材料应用最多，多孔吸声材料是吸声材料的重要组成。

       多孔吸声材料物理结构特征是材料内部有大量的、互相贯通的、向外敞开的微孔，即材料具有一定的透气性。

       多孔吸声材料的吸声机理：当声波入射到多孔材料时，引起孔隙中的空气振动。由于摩擦和空气的粘滞阻力,使一部分声能转变成热能。此外，孔隙中的空气与孔壁、纤维之间的热传导，也会引起热损失，使声能衰减。

       多孔材料对中高频有很好的吸声特性，吸声系数随声频率的增高而增大，吸声系数α在500Hz以上可达到0.5～0.9。

       人们对多空吸声材料大多有一个误区，认为只要有孔的常见材料都具有良好得到吸声特性，所以大多数人有以下两个错误的认识。

错误认识一：表面粗糙的材料，如拉毛水泥等，具有良好的吸声性能。

错误认识二：内部存在大量孔洞（单个闭合、互不连通）的材料，

如聚苯、聚 乙烯、闭孔聚氨脂等，具有良好的吸声性能。

       事实上，要成为多孔吸声材料需要有一定的结构，且许多因素都会对材料的吸声性能有所影响。

       影响多孔材料吸声性能的参数主要有：①流阻，它是在稳定的气流状态下，吸声材料中的压力梯度与气流线速度之比。当厚度不大时，低流阻材料的低频吸声系数很小,在中、高频段,吸声频谱曲线以比较大的斜率上升，高频的吸声性能比较好。增大材料的流阻，中、低频吸声系数有所提高；继续加大材料的流阻，材料从高频段到中频段的吸声系数将明显下降，吸声性能变劣。所以，对一定厚度的多孔材料，有一个相应适宜的流阻值，过高和过低的流阻值，都无法使材料具有良好的吸声性能。②孔隙率，指材料中连通的孔隙体积与材料总体积之比，多孔吸声材料的孔隙率一般在70\\%以上，多数达90\\%。③结构因数，材料中间隙的排列是杂乱无章的，但在理论上往往采用毛细管沿厚度方向纵向排列的模型，所以，对具体的多孔材料必须引进结构因数加以修正。多孔材料结构因数,一般在2～10之间，也有高达20～25的。在低频范围内，结构因数基本不起作用，空气惯性的影响很小，而弹性起主要作用。当材料流阻比较小时，若增大结构因数，在高、中频范围内，可以看到吸声系数的周期性变化。

       在吸声理论中，用流阻、孔隙率、结构因数来确定材料的吸声特性，而在实际应用上，通常是以材料厚度、容重（重量/体积）来反映其结构状态和确定其吸声特性。增加材料的厚度，可提高低、中频吸声系数，但对高频吸收的影响很小。如果在吸声材料和刚性墙面之间留出空间，可以增加材料的有效厚度，提高对低频的吸声能力。由于材料流阻和容重往往存在着对应关系，因此在工程应用上往往通过调整材料的容重以控制材料的流阻。容重对材料吸声性能的影响是复杂的，但是厚度的变化比起容重的变化对材料吸声性能的影响要大，也就是厚度的影响是第一位的，而容重的影响则是第二位的。此外，材料的表面处理、安装和布置方式以及温度、湿度等对材料吸声性能也有影响。

       多孔吸声材料有多种分类，应用广泛。离心玻璃棉即属于多孔吸声材料，具有良好的吸声性能。它是将处于熔融状态的玻璃用离心喷吹法工艺进行纤维化喷涂热固性树脂制成的丝状材料，再经过热固化深加工处理，可制成具有多种用途的系列产品。离心玻璃棉内部纤维蓬松交错，存在大量微小的孔隙，是典型的多孔性吸声材料，具有良好的吸声特性。离心玻璃棉可以制成墙板、天花板、空间吸声体等，可以大量吸收房间内的声能，降低混响时间，减少室内噪声。           

       离心玻璃棉具有阻燃、无毒、耐腐蚀、容重小、导热系数低、化学稳定性强、吸湿率低、憎水性好等诸多优点，是目前公认的性能最优越的保温、隔热、吸音材料，具有十分广泛的用途。用该材料制成的板、毡、管已大量用于建筑、化工、电子、电力、冶金、能源、交通等领域的保温隔热、吸声降噪，效果十分显著。

       随着对建筑环境声学效果的要求提高，为满足各种装修、装饰的需要，取得舒适的建筑空间，多孔吸声材料在不断地更新发展，凭借其优良的特性，广泛为人们所喜爱，在不同的建筑中加以应用。

      注：资料来源网络