[發明專利]一種具有隔熱功能的五層復合吸聲材料

無效

• 申請號: 201210171273.3
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN103456293A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 周小詠;白國鋒;隋富生
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G10K11/168
• 分類號: G10K11/168;B32B27/42;B32B25/04
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術領域

本發明涉及多功能吸聲材料的結構，特別涉及一種具有隔熱功能的五層復合吸聲材料，可直接應用于交通領域或其它有環保要求的強噪聲環境，如作為汽車內部和高速列車車廂內。

背景技術

高速鐵路作為當代高新技術的集成，具有運能大、能耗低、污染小、安全舒適等比較優勢，是交通運輸體系中最具可持續性和環境友好性的運輸模式，是世界各國科學技術和制造產業創新能力、綜合國力以及國家現代化程度的集中體現和重要標志之一。

“十一五”期間我國高速鐵路建設在國家的大力支持下得到跨越式發展。隨著京滬高鐵的開通目前我國高速鐵路運營里程已位居世界第一。其中，京津城際高速鐵路列車運行速度已達到300km/h，京滬高速鐵路的設計時速達到了350km/h。列車提速后噪聲與振動問題顯得愈加突出，已成為制約高速鐵路技術發展的關鍵因素，噪聲與振動的污染不僅嚴重影響車內的安靜性、乘員的舒適性和高鐵沿線區域居民的生活環境，而且也導致了列車的主要機械設備工作時磨損疲勞甚至失效，在降低了設備使用壽命的同時也威脅著高速列車的安全運行。

高速列車車內噪聲環境是決定乘客舒適度的重要因素之一。車廂內部噪聲試驗研究結果表明：車內低頻噪聲突出，噪聲大小和頻譜特性隨空間位置分布不均勻，列車運行速度是影響車內噪聲的主要因素，當列車高速運行時其噪聲大都超過了國家標準規定的容許值。列車高速運行經過長距離隧道旅客的不舒適感會比較強烈，因此需要在車廂內鋪設吸聲材料來降低車內噪聲。

對軌道列車的噪聲控制是一門復雜的現代藝術，不僅涉及到聲學、材料力學和機械設計等多種學科，而且需要考慮列車車廂對氣動性能、氣密性能、結構強度及輕量化材料的嚴格要求。因此在保證車廂內部溫度、濕度等環境要求下，發展保溫絕熱、吸聲減振的多功能復合材料技術進行列車內部噪聲控制，對降低高速列車車廂內部的噪聲水平以及提高乘客的舒適度有著重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種具有隔熱功能的五層復合吸聲材料，該設計方案為多孔材料和硬質阻尼材料的優化組合，其中一個主要設計思路借鑒建筑聲學中雙層板填充多孔吸聲材料模型（亦可選取多孔類保溫吸聲材料），如在雙層板之間設置彈性支撐結構，可進一步起到減振作用。選取具有良好的保溫性能和工程應用價值，同時有一定吸聲性能的多孔材料，其材料密度應為較小的軟材料，另外由于材料有比較大的彈性和伸縮性，因此也會起到一定的減振作用。如圖2所示，為吸聲材料和隔熱硬質材料組成的復合材料的吸聲原理。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種具有隔熱功能的五層復合吸聲材料，其特征在于，保溫絕熱性能多孔保溫材料層和硬質阻尼隔聲材料層交錯層疊的五層復合結構，所述的多孔保溫材料層的總厚度需要大于50mm。

作為上述技術方案的一種優選，所述的多孔保溫材料層為三聚氰胺泡棉。

作為上述技術方案的一種優選，所述的硬質阻尼隔聲材料為EPDM或硬質橡膠隔聲墊。

本發明的優點在于，本發明得到的復合吸聲材料性能滿足：(1)吸聲性能平均吸聲系數0.8以上；（2）保溫絕熱，作用溫差在50度以上；（3）質輕，環保，無纖維、粉塵污染；（4）改變了以往分層安裝的模式，可大大提高安裝、生產效率。

附圖說明

圖1是本發明的五層復合吸聲材料的應用環境的原理示意圖；

圖2是本發明的五層復合吸聲材料的組成示意圖；

圖3是本發明的五層復合吸聲材料的加工示意圖；

圖4是本發明的五層復合材料實施案例1的吸聲系數混響室測試結果示意圖；

圖5是本發明的五層復合材料實施案例2的吸聲系數混響室測試結果示意圖。

附圖標識：

1、多孔保溫材料層??????2、硬質阻尼材料層???????3、車廂外部主體結構

4、車廂內部壁板????????5、車廂內部空間

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行進一步說明，通過下面參照附圖對本發明實施例的詳細描述，本發明的上述和其他特點和優點將會變得更清楚，其中：

如圖1所示，是本發明多功能分層復合材料用于高速列車車廂內的示意圖。

本發明的多功能分層復合材料包括：多孔保溫材料層1和硬質阻尼隔聲材料層2，設置于車廂外部主體結構3（比如：鋁型材）和車廂內部壁板（包括：側壁板、天花板和地板）4之間，以消除車廂內部空間5內的噪聲。