[發(fā)明專利]多層阻尼材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980043882.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112334678A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴維·魯?shù)驴?/a>;格奧爾格·艾克霍恩;安雅·C·羅曼;羅納德·W·格迪斯;柳泰旭;托馬斯·P·漢施申;托馬斯·赫特勒;李承奎;簡金東;克努特·舒馬赫;喬納森·H·亞歷山大
• 申請（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02;B32B7/022;B60R13/08;C09K3/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李博

本發(fā)明提供了用于使振動表面(10)減振的多層阻尼材料，該多層阻尼材料包括：?至少一個約束層(4)；?至少一個耗散層(1、3)；?至少一個動力間隔層(2)，至少一個動力間隔層包括多個間隔元件(2b)，當(dāng)用于使振動表面減振時，動力間隔層布置在約束層與振動表面之間，其中，每個間隔元件具有相反的兩端，多個間隔元件中的每個間隔元件的至少一個端部嵌入在耗散層中、結(jié)合到耗散層、與耗散層接觸或緊緊靠近耗散層，使得能量通過多個間隔元件中的每個間隔元件的至少一個端部的移動而在多層阻尼材料內(nèi)耗散；?作為至少一個附加層(12)或在上述層的至少一個層內(nèi)的吸收材料。

本發(fā)明涉及一種用于使振動表面減振的多層阻尼材料，特別涉及包括至少一個約束層、至少一個耗散層和至少一個動力間隔層的阻尼材料，并且更特別地涉及其中動力間隔層包括多個間隔元件的此類阻尼材料。本發(fā)明還涉及一種呈適用于使振動和/或噪音減弱的形式的多層阻尼材料。并且本發(fā)明涉及一種包含多層阻尼材料的汽車組件。

交通工具(例如，汽車、飛機(jī)、汽艇等)的引擎、傳動系和其他部分會產(chǎn)生機(jī)械振動，這些機(jī)械振動作為結(jié)構(gòu)傳遞噪音通過交通工具的主體傳播。在它們的動能作為空氣傳遞噪音輻射到其他交通工具區(qū)域(例如，乘客室的內(nèi)部)之前，阻尼這些結(jié)構(gòu)振動可為有用的。

通常，將類似瀝青或噴涂的塑料物質(zhì)(即，單層阻尼材料)的粘彈性材料的一種或多種應(yīng)用涂覆或以其他方式施加到用于使這些結(jié)構(gòu)振動減弱的交通工具的主體面板的表面上等。主體面板和附接的粘彈性層的變形會導(dǎo)致粘彈性材料內(nèi)的聚合物鏈的拉伸和/或壓縮，從而使機(jī)械能以結(jié)構(gòu)傳遞振動(例如，來自引擎、輪胎/路面界面、壓縮機(jī)、風(fēng)扇等)等形式耗散以及阻尼振動。

通過向阻尼材料添加第二層(約束層(約束層阻尼-CLD))可實(shí)現(xiàn)較好的阻尼性能。選擇約束層，使得其不像粘彈性材料層一樣有彈性，并且可附接在粘彈性材料層或與待阻尼的面板相對的耗散層之上。約束層可例如由鋁制成。當(dāng)約束層附接在粘彈性材料層之上時，面板的每個變形不僅導(dǎo)致耗散層內(nèi)的聚合物鏈的拉伸和壓縮，還導(dǎo)致耗散層內(nèi)的剪切。因此，具有附加的約束層的阻尼材料比僅具有耗散層的阻尼材料更加有效。用于約束層的材料增加了阻尼材料的重量，當(dāng)在交通工具中使用時這可能會成為問題。它們還可能增加阻尼材料的抗彎剛度，當(dāng)將CLD材料應(yīng)用于復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)時，這可能會帶來挑戰(zhàn)。

當(dāng)粘彈性阻尼層或耗散層的變形通過“動力間隔件”或“支架”層放大時，還可提高阻尼材料的效率。支架層經(jīng)常布置在待阻尼的面板與約束層之間，通常在支架層的一側(cè)或兩側(cè)上具有粘彈性耗散層。一種改善效率的方式是通過使用動力間隔層來增加(一個或多個)耗散層內(nèi)的應(yīng)變。

可商購獲得的阻尼材料的一個示例是由艾羅科技有限責(zé)任公司(印第安納州印第安納波利斯)(Aearo Technologies LLC(Indianapolis,IN))制備并且可從美國明尼蘇達(dá)州的3M公司(3M Company,Minnesota,USA)商購獲得的E-A-R牌材料ADC-1312。該材料包括聚氨酯(PU)泡沫(其以低重量提供極佳的性能)和薄的鋁片材。

此外，帶槽的支架層是已知的。已發(fā)現(xiàn)此類狹槽降低了阻尼材料的抗彎剛度或硬度以及總體質(zhì)量或重量(參見例如《光學(xué)照相儀器工程師協(xié)會論文集》第3989卷，(2000)，第132頁)。

US 2,069,413公開了用于使可振動的薄主體或面板(即，固有地能夠自由振動的薄主體或面板)的振動減弱的材料。這些材料用于在交通工具在運(yùn)行時減小噪音并且干擾交通工具主體內(nèi)的空氣流動。

US 5,186,996公開了一種用于汽車中降噪的吸音多層結(jié)構(gòu)。吸音多層結(jié)構(gòu)包含柔性材料和高材料吸收系數(shù)，并且由具有與其緊密連接的粘彈性支撐層的重型片材組成。支撐層包括多個成角度構(gòu)造的支撐元件。為了在支撐元件的各個邊緣的區(qū)域提高粘彈性吸收，必要的是各個支撐元件具有角構(gòu)造。

WO 2016/205 357公開了一種用于使振動表面減振的多層阻尼材料，該多層阻尼材料包括：至少一個約束層；至少一個耗散層；以及包括多個間隔元件的至少一個動力間隔層。