铸石吸声板材料开发与应用研究

    随着经济的发展和城市建设步伐的加快,城市环境噪声污染问题日益突出,噪声污染治理的需求也更为突现,噪声控制工程中所必需的降噪材料的开发研制迫在眉睫。

    吸声材料是一种能有效吸收传播途径中噪声的材料。在噪声控制工程中由于吸声材料的用量大,因此必须寻求一种原料来源广、制作工艺简单、价格低廉、使用寿命长、能适合各种环境使用的吸声材料。

    铸石吸声板材料能较好地满足上述要求,是一种声学、力学、防腐、防水等多种性能较为优越的新型吸声材料,该吸声材料的诸多独特性能超越了传统的吸声材料。

    1 主要原料

    铸石吸声板采用的主要原料为铸石粉,其化学成分要求符合JC514. 3-935铸石制品、铸石粉标准6。铸石粉是利用工业废渣或辉绿岩等为主要原料,经科学配料、高温熔炼、浇铸、受控成核晶化后制成铸石板,再将它破碎、球磨而制成。铸石粉的化学成分见表1。铸石粉的化学性能(耐酸碱度)见表2。铸石板的物理性能见表3。

    根据JC/T258)935铸石制品性能试验方法6,铸石粉对酸、碱腐蚀的抵抗能力用耐酸碱度表示,定义为试样在试验后的质量与试验前的质量之比,再乘以100%。

    作为铸石吸声板的载体,聚氨酯泡沫要求开口孔隙率70~80%、平均孔径1~4mm。

    2 吸声特性

    吸声系数和声阻抗是吸声材料的重要声学特性。在噪声控制工程中必须根据这两个或其中一个指标选择材料。测量材料的吸声系数有混响室法和驻波管法。两种方法所测得的结果略有差异,但各有特点和用途。混响室法所测得的材料吸声系数是声波无规入射吸声系数,与实际使用情况比较接近,常为噪声控制工程所采用;驻波管法所测得的材料吸声系数是声波正入射吸声系数,一般不直接应用于实际工程中。但驻波管法测量结果稳定可靠、精度高,在选择吸声材料吸声性能时,常用此作对比测量。

    铸石吸声板材料开发研制过程中,对吸声系数的测量上述两种方法均有采用。将被直接应用的产品的吸声系数测量采用混响室法;在产品试制过程中样品的性能对比则采用驻波管法。

    采用AWA6122A驻波管吸声系数测定仪(智能电声测试仪)测量不同厚度、不同孔径铸石吸声板的吸声系数见图1、图2,测量严格按照GBJ88-19855驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范6。

    图1中铸石吸声板的孔隙的平均孔径均为2. 0mm,图2中铸石吸声板的厚度均为30 mm。