中山加硬耐磨dlc涂层技术（西安工程MaterDes一种复合结构低厚度高效吸声材料）

工业生产、交通运输和城市化的不断发展，使当今社会的噪声污染日益严重。使用吸声材料是实现噪声防治的有效方法，现阶段，应用于建筑、交通、军事等领域的高效吸声材料应具有如下特性：首先，其应具有多种吸声机制，从而在宽声音频带内具有显著的吸声性能；其次，吸声材料在易于制备，成本低廉，便于广泛应用的同时，应兼具轻质和低厚度特性，从而便于安装、节省空间、降低脱落风险；最后，吸声材料作为工程材料，应兼具优异的机械性能、隔热性能和热稳定性，现阶段被广泛使用的多孔或共振吸声材料难以兼具上述特性，因此，开发低厚度、低成本的全频段高效吸声材料面临挑战。

西安工程大学支超团队联合澳大利亚墨尔本大学苗孟河研究员团队联合攻关，结合3D间隔织物的特殊三明治结构和气凝胶的低密度多孔特性，创新性提出“类填充微穿孔板”和“类空腔”结构，所制备类空腔 类填充微穿孔板（B&M-L）复合结构吸声复合材料在10mm的低厚度下具有优异的全频吸声性能，同时兼具优秀的力学性能、隔热性能及热稳定性，在建筑、交通、军事降噪消声领域具有广阔的应用前景。

相关研究以“Highly efficient acoustic absorber designed by backing cavity-like and filled-microperforated plate-like structure”为题发表在一区Top期刊《Materials & Design》上。论文第一作者为西安工程大学纺织科学与工程学院硕士研究生齐立泽，通讯作者为西安工程大学支超副教授、余灵婕副教授和墨尔本大学苗孟河研究员。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.111484

在本项研究中，低密度气凝胶被附于聚氨酯背部，聚氨酯和气凝胶的密度差产生类空腔效果，同时，气凝胶内部复杂的多孔结构可进一步提升“类空腔”结构的声波耗散能力，使其体现出优于真正空腔的声波耗散能力。更重要的是，具有特殊结构的3D间隔织物被填充入复合材料中，从而在材料内部形成了孔径为间隔丝直径，并填充有间隔丝的填充微穿孔，进而赋予多孔材料共振吸声特性。强共振与多孔结构相结合的优越结构设计，使新型B&M-L复合材料具有优异的吸收性能，其峰值吸声系数可达到0.98，10 mm厚度样品的平均吸收系数为0.71，单位厚度的降噪系数超过了大多数已报道的吸声材料。

图1 B&M-L复合材料的制备过程、微观形貌和物理特性

图2 B&M-L复合材料的声学性能

图3 B&M-L复合材料的吸声机理

此外，基于3D间隔织物的自支撑特性，B&M-L复合材料显示出优秀的力学性能，其压缩模量可达940 KPa。在热学性能方面，聚氨酯和气凝胶的协同效应使B&M-L复合材料的热导率低至0.044 W m-1 K-1，并具有优于聚氨酯的热稳定性。

图4 B&M-L复合材料的力学性能

图5B&M-L复合材料的隔热性能和热稳定性

综上，本研究提出的类空腔结合类填充微穿孔板的复合结构为提高现有吸声材料的整体性能提供了一种廉价、简便的解决方案。基于其在声学、力学和热学方面优异的综合性能，具有该种复合结构的新型吸声材料在建筑、交通、军事等领域具有巨大的应用潜力。

*感谢论文作者团队对本文的大力支持。

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