超細(xì)玻璃纖維棉氈是一種聲學(xué)性能十分優(yōu)異的材料,在多孔材料中,聲能的消耗主要是通過(guò)粘滯摩擦以及熱能交換來(lái)實(shí)現(xiàn)的,不同微觀結(jié)構(gòu)被用來(lái)吸收聲能改善聲學(xué)性能,然而很難調(diào)整微觀結(jié)構(gòu)來(lái)獲得優(yōu)化的聲學(xué)性能。玻璃纖維棉氈檢測(cè)作為無(wú)機(jī)多孔材料中的一種,可以通過(guò)測(cè)試鎘聲性能來(lái)了解其聲學(xué)性。并詛根據(jù)測(cè)定的數(shù)據(jù),可以更好的指導(dǎo)我們優(yōu)化玻璃纖維棉氈的結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化其隔聲性材料的隔聲性能。
通常是通過(guò)測(cè)試材料的隔聲量來(lái)表征,而隔聲量的測(cè)試方法一般由混響室法和駐波管法兩種,混響室法適用于大型材料,測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確,但是測(cè)試過(guò)程較為復(fù)雜,耗時(shí)耗力,并且成本不低,要用于材料工程化應(yīng)用階段檢測(cè);而駐波管法適用于小型樣品的檢測(cè),相比較混響室法來(lái)說(shuō),它的測(cè)試結(jié)果沒(méi)有那么精確,但是它的測(cè)試方法簡(jiǎn)單快捷,可以表征材料的大致隔聲性能趨勢(shì),因此廣泛用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),所以費(fèi)爾檢測(cè)推薦使用駐波管法測(cè)試超細(xì)玻璃纖維棉氈的隔聲性能,具體可參考ASTME2611-09
《基于傳輸矩陣法測(cè)星聲學(xué)材料的垂直入射傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》來(lái)測(cè)試。
測(cè)試步驟:
在超細(xì)玻璃纖維棉氈中選取一部分樣品,將其剪成圓片狀,直徑為29mm,
同樣的樣品剪取三個(gè),為了盡可能保證測(cè)試的準(zhǔn)確性,制備的樣品要盡可能圓潤(rùn),與駐波管要盡可能契合,防止由于樣品過(guò)小導(dǎo)致的漏聲影響測(cè)試結(jié)果;將三個(gè)樣品疊加安裝進(jìn)駐波管內(nèi),注意安裝過(guò)程中要時(shí)樣品與駐波管管口平行,防止入射波非垂直入射影響測(cè)試結(jié)果;打開(kāi)AWA6290T型傳遞函數(shù)吸聲系數(shù)測(cè)量系統(tǒng),設(shè)置為1/3倍頻,測(cè)試樣品500Hz
-6300Hz的隔聲量,記錄數(shù)據(jù)。
駐波管法主要是模擬駐波管構(gòu)建三維幾何模型,聲源端所采用的邊界條件為平面聲波入射條件,管壁采用的是硬聲場(chǎng)邊界條件,幾何模型的建立是依據(jù)駐波管法測(cè)量多孔材料隔聲性能的實(shí)際測(cè)試系統(tǒng)。在駐波管測(cè)試過(guò)程中,測(cè)試樣品位于駐波管的聲波發(fā)射器與聲波接收器之間,由發(fā)射器對(duì)樣品發(fā)射聲波,經(jīng)過(guò)被測(cè)樣品后在接收器端采集剩余的聲能,得出被測(cè)樣品的隔聲量。
影響玻璃纖維棉氈檢測(cè)的因素有很多,如玻璃纖維織物纖維直徑、厚度、面密度、孔隙率等都可能對(duì)隔聲吸聲性能產(chǎn)生影響,此外纖維截面形狀也會(huì)對(duì)隔聲性能影響。我們通過(guò)對(duì)就纖維的細(xì)度、剖面結(jié)構(gòu)以及纖維制品的面密度這幾個(gè)因素對(duì)隔聲性能的影響做了一系列測(cè)試后,
測(cè)試結(jié)果表明相比于圓型纖維,由于三葉型纖維截面的比表面積更大,在聲能的摩擦消耗上效果更佳,所以三葉型的纖維相比于圓柱形的纖維制備的材料隔聲效果更好。層狀結(jié)構(gòu)有利于聲波在棉氈內(nèi)部的多次反射,提高了棉的聲學(xué)性能;網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在一定程度上提高了棉氈的力學(xué)的性能,楊氏模量、泊松比等等。