多孔吸聲材料的特性【消聲器/消音器】

蒙康公司將為您介紹阻性消聲器中多孔性吸聲材料的吸聲機(jī)理和影響多孔性吸聲材料吸聲系數(shù)的幾個(gè)因素。

多孔性吸聲材料要具有好的吸聲性能，就必須具備兩個(gè)重要條件：一是具有大量的孔隙，二是孔與孔之間要有連通，二者缺一不可。我司技術(shù)人員做過(guò)計(jì)算，當(dāng)聲波入射到多孔性吸聲材料表面后，一部分聲波從多孔材料表面反射，另一部分聲波透射進(jìn)入多孔材料。進(jìn)入多孔材料的這部分聲波，引起多孔性吸聲材料內(nèi)的空氣振動(dòng)，由于多孔性材料中空氣與孔的摩擦和粘滯阻力等，將一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能。此外，聲波在多孔性吸聲材料內(nèi)經(jīng)過(guò)多次反射進(jìn)一步衰減，當(dāng)進(jìn)入多孔性吸聲材料內(nèi)的聲波再次返回時(shí)，大部分的聲波能量已經(jīng)衰減，剩下小部分的能量，其余能量則被多孔性吸聲材料損耗吸收掉。

經(jīng)我司大量的產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)踐和理論分析表明，影響多孔性吸聲材料吸聲性能的主要因素有：材料的流阻、材料的厚度、材料的容重或空隙率、溫度和濕度等幾個(gè)參數(shù)。 以下分別介紹：

1 ．材料的流阻

流阻是評(píng)價(jià)吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)對(duì)空氣粘滯性能影響大小的參量。流阻的定義是：微量空氣流穩(wěn)定地流過(guò)材料時(shí)，材料兩邊的靜壓差和流速之比。

流阻與空氣的粘滯性、材料或結(jié)構(gòu)的厚度、密度等都有關(guān)系。通常將吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的流阻控制在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，吸聲系數(shù)大的材料或結(jié)構(gòu)，其流阻也相對(duì)比較大，而過(guò)大的流阻將影響通風(fēng)系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)的正常工作，因此在吸聲設(shè)計(jì)中必須兼顧流阻特性。

2 ．材料的厚度

我司實(shí)驗(yàn)過(guò)，吸聲材料的厚度決定了吸聲系數(shù)的大小和頻率范圍。增大厚度可以增大吸聲系數(shù)，尤其是增大中低頻吸聲系數(shù)。同一種材料，厚度不同，吸聲系數(shù)和吸聲頻率特性不同；不同的材料，吸聲系數(shù)和吸聲頻率特性差別也很大，需詳細(xì)了解，可以咨詢蒙康公司技術(shù)人員。

3 ．材料的容重或空隙率

材料的容重是指吸聲材料加工成型后單位體積的重量。有時(shí)，也用空隙率來(lái)描述。空隙率是指多孔性吸聲材料中連通的空氣體積與材料總體積的比值。

通常，我公司MES系列和PGS系列消聲器所用的多孔吸聲材料的空隙率可以達(dá)到 50%~90%。

材料的容重或空隙率不同，對(duì)吸聲材料的吸聲系數(shù)和頻率特性有明顯影響。一般情況下，密實(shí)、容重大的材料，其低頻吸聲性能好，高頻吸聲性能較差；相反，松軟、容重小的材料，其低頻吸聲性能差，而高頻吸聲性能較好。因此，在具體選型設(shè)計(jì)和使用時(shí)，應(yīng)該結(jié)合待處理空間的聲學(xué)特性，合理地選用材料的容重。

4 ．材料的濕度和溫度

濕度對(duì)多孔性材料的吸聲性能也有十分明顯的影響。隨著孔隙內(nèi)含水量的增大，孔隙被堵塞，吸聲材料中的空氣不再連通，空隙率下降，吸聲性能下降，吸聲頻率特性也將改變。因此，在一些含水量較大的區(qū)域，應(yīng)合理選用具有防潮作用的吸聲材料，以滿足南方潮濕氣候和地下工程等使用的需要。

溫度對(duì)多孔性吸聲材料也有一定影響。溫度下降時(shí)，低頻吸聲性能增加；溫度上升時(shí)，低頻吸聲性能下降，因此在工程中，溫度因素的影響也應(yīng)該引起注意。

5 ．包裝護(hù)面的影響

消聲器實(shí)際應(yīng)用中，為了保護(hù)多孔性吸聲材料不致變形以及污染環(huán)境，通常采用金屬網(wǎng)、玻璃絲布、及較大穿孔率的穿孔板等作為包裝護(hù)面；此外，有些環(huán)境還需要對(duì)表面進(jìn)行噴漆等，這些都將不同程度地影響吸聲材料的吸聲性能。但當(dāng)護(hù)面材料的穿孔率（穿孔面積與護(hù)面總面積的比值）超過(guò) 20% 時(shí)，這種影響可以忽略不計(jì)。