[發明專利]一種氣凝膠復合吸聲結構

有效

• 申請號: 201710452768.6
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN109138196B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 盧軍;盧孟磊;張丁日;盧夢言;左小榮;盧珊;盧斌
• 申請（專利權）人: 湖南尚成新材料科技有限責任公司
• 主分類號: E04B1/88
• 分類號: E04B1/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氣凝膠復合吸聲結構，其特征在于，所述氣凝膠復合吸聲結構包括隔熱吸聲件，以及分布在所述隔熱吸聲件側面或內部的若干個空腔，所述隔熱吸聲件由氣凝膠和通孔型高阻尼泡沫金屬構成，所述氣凝膠填充在所述通孔型高阻尼泡沫金屬的孔洞中；

所述空腔的形狀為圓形、橢圓形、錐形、矩形、菱形、三角形、蜂窩形中的一種或多種的組合；

所述通孔型高阻尼泡沫金屬的平均孔徑為0.01~10mm；

所述通孔型高阻尼泡沫金屬為具有通孔型三維網絡骨架的形狀記憶合金；

所述形狀記憶合金為鎳鈦形狀記憶合金、 銅基形狀記憶合金或鐵基形狀記憶合金，所述銅基形狀記憶合金為Cu-Zn-Al系或Cu-Al-Ni系形狀記憶合金，所述鐵基形狀記憶合金為Fe-Mn-Si系形狀記憶合金、Fe-Ni-Co系形狀記憶合金、Fe-Pt系形狀記憶合金或Fe-Pd系形狀記憶合金；

所述氣凝膠為SiO₂氣凝膠、TiO₂氣凝膠、碳氣凝膠、Fe₃O₄氣凝膠和V₂O₅氣凝膠中的一種或多種；

所述隔熱吸聲件的制備包括以下步驟：

（1）硅溶膠的制備，將有機硅烷、稀鹽酸、去離子水、有機溶劑混合攪拌，在25~70℃下反應40~60h，加堿溶液，攪拌，反應0.01~1h，得到硅溶膠，其中有機硅烷、去離子水、有機溶劑、稀鹽酸、堿溶液的體積比為1：0.05～5：0.5～8：0.0025～0.5：0.0025～0.5；

（2）通孔型高阻尼泡沫金屬表面潤濕，利用表面活性劑或表面活性劑水溶液對通孔型高阻尼泡沫金屬進行表面潤濕處理；

（3）復合凝膠體的制備，將制得的硅溶膠倒入放置有通孔型高阻尼泡沫金屬且側面具有若干個空腔形狀凸起的模具中之后，利用超聲波處理，凝膠；

（4）老化，老化溫度為0~65℃；

（5）改性，利用改性劑對氣凝膠復合凝膠體進行表面修飾，所述改性劑為三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2,3-環氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種；

（6）干燥，將得到的復合凝膠體進行干燥處理，得到隔熱吸聲件；

其中，在步驟（1）中加入短纖維，所述短纖維為聚丙烯纖維、芳綸纖維或碳纖維；

所述干燥為常壓干燥、超臨界干燥、冷凍干燥或亞臨界干燥；所述有機硅烷為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷中的一種或幾種的混合物；

所述有機溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮中的一種或幾種的混合物。

2.根據權利要求1所述一種氣凝膠復合吸聲結構，其特征在于，所述堿為氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種。

3.一種氣凝膠復合吸聲結構，其特征在于，所述氣凝膠復合吸聲結構包括隔熱吸聲件，以及分布在所述隔熱吸聲件側面或內部的若干個空腔，所述隔熱吸聲件由氣凝膠和通孔型高阻尼泡沫金屬構成，所述氣凝膠填充在所述通孔型高阻尼泡沫金屬的孔洞中；

所述空腔的形狀為圓形、橢圓形、錐形、矩形、菱形、三角形、蜂窩形中的一種或多種的組合；

所述通孔型高阻尼泡沫金屬的平均孔徑為0.01~10mm；

所述通孔型高阻尼泡沫金屬為具有通孔型三維網絡骨架的形狀記憶合金；

所述形狀記憶合金為鎳鈦形狀記憶合金、 銅基形狀記憶合金或鐵基形狀記憶合金，所述銅基形狀記憶合金為Cu-Zn-Al系或Cu-Al-Ni系形狀記憶合金，所述鐵基形狀記憶合金為Fe-Mn-Si系形狀記憶合金、Fe-Ni-Co系形狀記憶合金、Fe-Pt系形狀記憶合金或Fe-Pd系形狀記憶合金；

所述隔熱吸聲件的制備包括以下步驟：

（a）氣凝膠-膠粘劑漿料的制備，將具有內部疏水、表面親水結構特征的氣凝膠粉體與膠粘劑混合，氣凝膠粉體與膠粘劑的質量比為1：5~50，得到氣凝膠-膠粘劑漿料；

（b）通孔型高阻尼泡沫金屬表面潤濕，利用表面活性劑或表面活性劑水溶液對通孔型高阻尼泡沫金屬進行表面潤濕處理；

（c）利用真空負壓技術將得到的氣凝膠-膠粘劑漿料填充在通孔型高阻尼泡沫金屬的孔洞中；

（d）固化，得到高阻尼氣凝膠復合材料；

所述固化工藝為常溫固化、加熱固化、紫外固化、恒溫恒濕養護、蒸汽養護或高溫高壓養護。