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三元乙丙橡胶复合材料声学性能分析与研究

李新新  
【摘要】: 吸声材料已成为国内外相关领域的研究重点。由于橡胶具有很好的粘弹性的特点,橡胶基复合材料吸声降噪特性研究成为主要的研究方向,也在很多领域有广泛的应用。三元乙丙橡胶作为一种通用橡胶材料,具有质量轻、性价比高,优良的耐热、耐气候老化、耐臭氧老化性能等优点,所以本文应用三元乙丙橡胶作基体,加入发泡剂、玻璃纤维,制取泡沫材料以及增强泡沫材料,揭示了橡胶材料的吸声降噪性能,并对橡胶基复合材料吸声特性进行了深入的理论分析和实验研究。 本文通过研究发现,发泡剂的含量,热压时间、热压温度、材料的密度以及厚度都对三元乙丙橡胶发泡材料的吸声系数和隔声量都有很大的影响。结果表明:当发泡剂含量为1%,热压时间为8min,热压温度为150℃,试样重量为20g时,材料的声学性能最好。 为了满足橡胶基复合材料在力学性能方面的要求,本文研制了玻纤/三元乙丙橡胶基复合材料,制取得到在力学性能方面良好,而且具有很好吸声降噪性能的复合材料。首先讨论了热压条件对复合材料的影响,由正交实验得出,当热压时间为5min,热压温度为90℃,压力为15Mpa时,复合材料的声学性能最好。纤维增强复合材料试样都是在此实验条件下进行制样。结果表明:当玻纤长度为5mm,含量为5%时增强复合材料声学性能最佳。在此基础上,加入发泡剂,进一步研究了纤维增强泡沫材料的声学性能,并讨论了工艺条件对复合材料的影响。结果表明:发泡剂含量对复合材料的影响最大,其次是试样重量,玻纤含量影响最小,热压时间、热压温度的影响也较小。并得出玻纤长度为5mm、含量为5%,发泡剂的含量为2.5%时复合材料达到最好的吸声降噪效果。增强泡沫材料所需要的发泡剂的含量高于橡胶基泡沫材料,这主要是玻纤的加入使得发泡剂的发泡性能受到限制,只有加入较多的发泡剂,才可以达到最佳的效果。


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