[發明專利]一種微孔中穿纖維微穿孔板及其制備方法

無效

• 申請號: 201010191493.3
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN101916563A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 徐穎
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G10K11/172
• 分類號: G10K11/172;G10K11/162;G10K11/168
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種微孔中穿纖維微穿孔板及其制備方法，可以提高聲阻，拓寬吸聲頻帶，同時可以提高共振吸聲系數。

背景技術

微穿孔板吸聲體具有多頻帶吸聲特點，結構簡單，無需后空腔中添加吸聲材料等優點受到廣泛應用與進一步研究^[1]。微穿孔板吸聲材料已應用于游泳館、體育館、道路聲屏障等大型工程，在食品、醫藥、儀表、電子、航空、航天等需要避免泡沫型材料的行業也廣泛應用。

微穿孔板結構如圖1所示。在薄板上穿以大量的微孔，微孔孔徑小于一毫米，這樣就形成了微穿孔板。微穿孔板吸聲體是指微穿孔板在使用時，在其后面留有一定的空氣層，微孔板和其后空氣層腔體構成了微穿孔板吸聲體。由于微孔是毫米級，它的流阻可以和周圍的空氣特性阻抗匹配，形成良好的寬頻帶共振吸聲體。吸聲性能可以通過理論計算而得到^[2]。

普通孔板吸聲體是由薄板上穿以大量的孔(孔徑較大)或縫隙，板后留適當空氣層，內填充多孔吸聲材料構成。通過多孔吸聲材料吸聲，其吸聲特性與多孔材料的性能密切相關。

可以看出微孔板吸聲體由于不需在后空腔中填入吸聲材料而具有結構簡單，節約資源，使用方便簡單并可通過理論計算獲得其吸聲特性等優點。但是現有技術提供的微穿孔板的缺點在于：與普通孔板吸聲體比較，微穿孔板吸聲體的吸聲頻帶仍然不夠寬^[3.4]，尤其對中低頻率的聲吸收較差。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種微孔中穿纖維微穿孔板及其制備方法，提出微孔中穿入纖維的微穿孔板結構。獲得較MPP更加寬的吸聲頻帶，和更高的吸聲系數。

本發明的思想在于：

技術方案

一種微孔中穿纖維微穿孔板，其特征在于：在微穿孔板中的縫隙中設有上下穿行排布的纖維絲。

所述微穿孔板上設有若干直通孔，所述孔直徑為0.1mm～10mm。

所述微穿孔板為平板或曲面板，厚度為0.1mm～50mm。

所述微穿孔板為多層疊加或多層復合。

所述纖維絲直徑為微米級～毫米級。

所述纖維的排布為連續或非連續排列。

一種制備微孔中穿纖維微穿孔板的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：選擇平板或曲面板，制備成厚度為1～500毫米的微穿孔板；

步驟2：將1～100微米的纖維絲按照上下順序穿入微穿孔板的縫隙中，纖維絲排布為連續或非連續排列，纖維絲穿入率為1％～100％。

所述微穿孔板上設有若干0.1mm～10mm的直通孔，1～100微米的纖維絲按照上下順序穿入直通孔，纖維絲排布為連續或非連續排列，纖維絲穿入率為1％～100％。

有益效果

本發明提出的微孔中穿纖維微穿孔板及其制備方法，當在微孔中穿入纖維后，聲波通過微孔時，聲波引起空氣媒質與壁面的摩擦大為增加，在微穿孔板表面，聲波能引起纖維產生振動，使聲波更容易導入微孔中。聲波進入微孔后，引起纖維對媒質(空氣)的相對運動^[5]，也能摩擦損耗掉一部分聲能。(2)纖維占據一部分微孔的面積，使微孔孔徑d減少。根據聲阻抗公式可知，穿孔率不變而孔徑減少，聲阻r增加，吸聲系數降低，但吸聲頻帶加寬^[1]。其中，p為穿孔率，t為微穿孔板厚度，d為孔徑，k為穿孔板常數。(3)纖維對聲波粒子的散射引起的附加能量耗散，也能消耗一部分聲能量。

普通微穿孔板的微孔是毫米級直通孔，當聲波入射時，主要引起孔中空氣介質與壁面的摩擦而消耗聲能，故聲阻較穿纖維微穿孔板的小，并且無法調節。而穿纖維微穿孔板的聲阻是可以調節的。綜合而言，適量的穿入羊毛纖維可以提高聲阻，拓寬吸聲頻帶，同時可以提高共振吸聲系數。

附圖說明

圖1：現有技術的微穿孔板

圖2：本發明提供的微孔中穿纖維的微穿孔板

圖3：實施例2微穿孔板與穿纖維微穿孔板的吸聲特性

圖4：實施例3微穿孔板與穿纖維微穿孔板的吸聲特性

具體實施方式

現結合實施例、附圖對本發明作進一步描述：

實施例1：

首先，選擇普通板才，可以是平板或曲面板，材質不限，厚度為1～500毫米，穿以毫米級微孔，制備成微穿孔板。然后，在微穿孔板的微孔中穿入纖維，纖維直徑從1～100微米范圍內，纖維穿入率從1％～100％，纖維穿入量從1％～100％，纖維材質不限。這樣就制備出了穿纖維微穿孔板。它的應用仍然與普通微穿孔板一樣，其后需要留有一定的空氣層作為共振腔。