收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水泥—木梗纤维复合吸声材料的组成、性能及吸声模型研究

余海燕  
【摘要】: 针对如何制备出相容性好、吸声性能优良、结构耐久的水泥-木梗纤维复合吸声材料的关键问题,研究了木梗纤维与水泥的适应性、水泥-木梗纤维体系组成的优化以及水泥-木梗纤维复合材料的耐久性,并探讨了影响理想多孔结构的因素,建立了理想多孔吸声材料的传声与吸声模型。 研究表明,组成木梗纤维的纤维素、半纤维素、木质素等是影响水泥凝结硬化的主要原因。在水化初期(1小时以内),纤维素、半纤维素严重影响了水泥的水化硬化速度,二者的影响程度基本相当;而木质素对水泥水化硬化的影响是开始的十几分钟严重降低了水泥水化速度,17分钟到1小时内其对水泥水化的影响不是很大。在1小时到3天内,半纤维素和木质素对水泥水化硬化的抑制作用很强,而纤维素的作用相对较弱。组成木梗纤维的化学纯物质对水泥水化硬化的影响具有加和性,建立了木梗纤维与水泥相容性的预测模型,可以通过木梗纤维的化学组成初步判定其对水泥水化硬化的影响程度。加入硅灰、对木梗纤维进行热处理或氢氧化钙浸泡处理都能有效地改善木梗纤维与水泥的适应性。另外,加入促进水泥水化硬化或阻止木梗纤维分解的化学外加剂能显著改善水泥与木梗纤维的适应性。 水泥-木梗纤维复合吸声材料的组成显著影响复合材料的声学性能和力学性能。实验结果表明:木梗纤维的几何尺寸对复合吸声材料的性能影响很大,由长度较长、截面较小的木梗纤维制得的复合材料具有良好的吸声性能。木梗纤维的长度对复合材料的力学性能影响很大,随着木梗纤维长度的增加,复合材料的抗折强度和断裂韧性提高。不同比例的长、短木梗纤维混掺可以制得吸声性能优异的复合吸声材料。另外,水泥-木梗纤维复合吸声材料的厚度、密度、复合材料背后设置空腔以及采用层合梯度结构等对材料的吸声性能都有较大的影响。 由于木梗纤维干湿循环变形量很大,导致水泥-木梗纤维的尺寸稳定性较差。实验研究表明,经多次干湿循环后,在硬化水泥浆体与木梗纤维的界面处出现沟槽,从而降低了水泥浆体与木梗纤维之间的作用,使复合吸声材料的强度和韧性降低,并且随着干湿循环次数的增加,水泥-木梗纤维复合吸声材料的上述性能不断降低。把木梗纤维放入丙烯酸乳液、甘油酸酯和硬脂酸混合液、有机硅憎水剂中浸泡处理,能改善制品抗干湿循环的变形性能,但多次干湿循环后,复合材料的尺寸稳定性也逐渐降低。硬化水泥浆体孔溶液的碱度较高,不利于白腐菌、褐腐菌等微生物的生长,因此水泥-木梗纤维复合材料具有很高的抗生物侵蚀性。通过对多次干湿循环后试样破坏形态的研究,建立了水泥-木梗纤维复合材料的微结构和抗干湿循环破坏模型,认为水泥浆体和木梗纤维之间存在界面;在木梗纤维内部,纤维素纤维与结合相半纤维素以及木质素之间也存在界面,前者的结合主要是物理作用,后者的结合是化学作用。在非干湿循环状态下,应力破坏主要发生在木梗纤维与水泥浆体的界面处;而在干湿循环状态下,由于半纤维素与木质素在碱性环境下的水解,导致木梗纤维内部纤维素纤维与木质素以及半纤维的作用严重削弱,复合材料应力状态下的破坏主要为纤维撕裂破坏,木梗纤维内部界面成为整个复合材料的薄弱环节。 通过对理想多孔体吸声性能的研究,得出孔结构是影响吸声材料的主要因素,并且在相同空隙率的条件下,随着孔径的减小吸声材料的吸声性能提高;在相同孔径的条件下,随着空隙率的增加,吸声材料的吸声性能提高。孔的长度(也就是吸声材料的厚度)也是影响材料吸声性能的因素,增加孔的长度对改变材料的吸声频率特性有很重要的影响。另外,表面层空隙率高、孔径较大而内部空隙率较低孔径较小的类层合结构有利于声波在材料内部的传播和吸收,是多孔材料理想的孔结构。同时,建立了水泥-木梗复合吸声材料声传播及吸收的模型,认为吸声材料的结构是影响材料吸声性能的关键因素,多孔材料表面的结构特点影响声波的透过性能,表面开孔率越高、孔径越大越利于声波的透过,为声波在吸声材料内部的高效吸收提供了条件;多孔材料内部结构是决定材料对声波吸收的重要条件,较高的空隙率、细化的孔结构、合理的声传播距离有利于吸声材料对声波的吸收。并且通过合理的材料结构设计可以制备出吸声性能优异的吸声材料。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张建国;;吸声材料和隔声材料[J];橡塑资源利用;2006年05期
2 王承遇;陶瑛;;泡沫玻璃研制中存在的问题及解决方案[J];玻璃与搪瓷;2006年06期
3 吕立恒;新型吸声材料铝纤维吸声板通过专家评定[J];上海环境科学;2000年11期
4 吕玉恒;新型泡沫玻璃吸声材料介绍会在沪举行[J];振动与冲击;2002年02期
5 吕玉恒;新型泡沫玻璃吸声材料介绍会在沪举行[J];噪声与振动控制;2002年02期
6 高玉龙;;EASE建模中吸声材料设置的讨论[J];电声技术;2006年09期
7 郭宏伟;高淑雅;高档妮;;泡沫玻璃在建筑领域中的应用及施工[J];陕西科技大学学报;2006年06期
8 李卫东;李月强;刘艳改;丁浩;;新型建材—泡沫玻璃的发展与应用前景[J];中国陶瓷工业;2007年01期
9 黄汉涛;潘振利;张红豪;;吸声材料在汽车空调上的应用[J];制冷;2010年03期
10 段翠云;崔光;刘培生;;多孔吸声材料的研究现状与展望[J];金属功能材料;2011年01期
11 ;用人造纤维和塑料窗纱作吸声材料[J];劳动保护;1980年09期
12 吕玉恒;新型吸声材料——铝纤维吸声板通过专家评定[J];声学技术;2000年03期
13 李海涛,朱锡,石勇,董鹏;多孔性吸声材料的研究进展[J];材料科学与工程学报;2004年06期
14 石勇;朱锡;李永清;李海涛;;水下目标吸声材料和结构的研究[J];声学技术;2006年05期
15 赵宗煌;叶石如;张智勇;;高分子聚合物声材料研究进展状况[J];宁波化工;2008年04期
16 蒲大宇;左正兴;冯慧华;刘晓;;空气滤清器内吸声材料位置研究[J];振动与冲击;2009年02期
17 苏文;李新禹;刘树森;;道路声屏障用非织造布吸声材料的可行性研究[J];非织造布;2009年02期
18 张玉玲;陶猛;范军;;敷设吸声材料复杂目标的目标强度计算[J];上海交通大学学报;2009年08期
19 梁李斯;姚广春;王磊;马佳;华中胜;;打孔闭孔泡沫铝的吸声能力[J];中国有色金属学报;2010年12期
20 苏文;李新禹;刘树森;;道路声屏障用非织造布吸声材料的可行性研究[J];浙江纺织服装职业技术学院学报;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周洪;李波;黄光速;;声阻抗梯度渐进的高分子微粒吸声材料[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
2 郭万涛;;高频吸声材料试验研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
3 王季卿;宋拥民;盛胜我;;微穿孔空间吸声体的实验研究[A];绿色建筑与建筑物理——第九届全国建筑物理学术会议论文集(二)[C];2004年
4 于宏燕;曾心苗;刘江伟;许自炎;;空气和水声吸声材料研究现状[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
5 金雪莉;曾令可;;地铁吸声材料的吸声性能和流阻测定[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
6 席莺;李旭祥;曾晓冬;茅素芬;;发泡聚合物—无机物复合吸声材料的研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
7 余海燕;王武祥;姚燕;;房建用吸声材料的研究进展与应用[A];中国硅酸盐学会混凝土水泥制品分会第七届理事会议暨学术交流大会论文集[C];2005年
8 路晓东;李英;;浅议公共大空间声学问题[A];绿色建筑与建筑物理——第九届全国建筑物理学术会议论文集(二)[C];2004年
9 旷光明;;洗选噪声分析及防治措施[A];2005全国有色金属自动化技术与应用学术年会论文集[C];2005年
10 朱纪磊;汤慧萍;葛渊;李程;廖际常;;多孔吸声材料发展现状与展望[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王曼;水声吸声覆盖层理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 朱从云;主动吸声降噪理论与方法研究[D];华中科技大学;2005年
3 何雪松;结构—声学耦合分析及其波函数法研究[D];华中科技大学;2008年
4 贾继德;客车内外噪声控制关键技术及工程应用研究[D];合肥工业大学;2007年
5 陈继浩;隔声屏障结构声学模拟、设计与性能优化应用研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2009年
6 周洪;高分子微粒声学材料的制备、性能及声学机理研究[D];四川大学;2007年
7 钱城;厅堂音质设计中声线模拟立体角分频并行计算和应用研究[D];天津大学;2005年
8 崔晓兵;复杂结构声学特性预测的快速多极子边界元法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 毕嵘;复合式消声器声学特性的分析方法和实验研究[D];合肥工业大学;2012年
10 赵彤航;基于传递路径分析的汽车车内噪声识别与控制[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵宗煌;导电高分子薄膜吸声材料的研究[D];武汉工业学院;2011年
2 王刚;吸声材料的声学性能和数值模拟研究[D];兰州理工大学;2012年
3 杜灵根;水下吸声材料数值仿真与优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王雷;发动机吸隔声材料仿真设计及应用[D];吉林大学;2011年
5 魏定邦;隧道降噪材料体系的制备及性能研究[D];武汉理工大学;2010年
6 张磊;飞机舱内复合吸声结构性能的试验研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
7 周洪;高分子微粒吸声材料的制备、吸声特性及计算机仿真研究[D];四川大学;2004年
8 黄帅;海洋环境模拟水池吸声系数的测量技术研究[D];大连海事大学;2012年
9 温晓峰;混响水箱测量水声材料吸声系数方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 朱洪波;高效、高耐久性吸声材料的研究[D];武汉理工大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 彦玉;湖北研发新型吸声材料[N];中华建筑报;2004年
2 本报记者 马琳;可耐福携旗下和睿竞逐中国吸声材料市场[N];中国房地产报;2008年
3 吴阳;湖北研发出新型吸声材料[N];中华建筑报;2004年
4 解悦;高架段将安装吸声材料降噪[N];南京日报;2007年
5 本报记者 台桂花;高效宽带吸声材料让噪声走开[N];中国环境报;2004年
6 广东建设报记者 韩庆文 特约记者 王继川;不以宏伟著称但以特色闻名[N];广东建设报;2010年
7 胡俊民;用好吸声隔声材料提高噪声控制效果[N];中国建材报;2004年
8 邵斌;净化声环境 建材将走俏[N];中国建材报;2003年
9 张超;“水立方”内静悄悄[N];科技日报;2006年
10 张超;“水立方”内静悄悄[N];中国建设报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978