[發(fā)明專利]利用氧化鋁-釔鋁石榴石共晶制備降低寬頻噪聲連通孔聲襯材料的方法及所制備的聲襯材料

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• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112899779A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉洋;楊黨國;趙家毅;田保未;洪少尊;王良鋒;姚丹;周方奇;王顯圣;楊野
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: C30B29/20
• 分類號: C30B29/20;C30B29/28;C30B11/02;C30B33/10;G10K11/162
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 張紅生;武玥

本發(fā)明公開了一種利用氧化鋁?釔鋁石榴石共晶制備降低寬頻噪聲連通孔聲襯材料的方法及所制備的聲襯材料，所述方法通過水平定向凝固法生長出大尺寸的氧化鋁?釔鋁石榴石共晶，而后通過堿性介質(zhì)腐蝕掉共晶中的氧化鋁相，留下三維互穿的連通孔隙。該方法制備的降噪連通孔聲襯對各類空腔的寬頻噪聲有顯著的抑制效果，且貼合于空腔內(nèi)壁，對空腔外的結(jié)構(gòu)形式、氣動布局等影響較小，具有較高的應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用氧化鋁-釔鋁石榴石共晶制備降低寬頻噪聲連通孔聲襯的方法，更具體涉及通過堿性水熱液腐蝕掉氧化鋁-釔鋁石榴石共晶中的氧化鋁相制備具有降噪連通孔聲襯的方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，各類飛行器及高鐵等高速交通工具已成為陸路交通、民航運輸及國防建設(shè)中的重點研究項目。而外露的各類空腔結(jié)構(gòu)(如民航飛機起落架艙體結(jié)構(gòu))是常見的內(nèi)埋艙結(jié)構(gòu)，而該類結(jié)構(gòu)在高速氣流的作用下會產(chǎn)生非常強烈的氣動噪聲。該種現(xiàn)象產(chǎn)生的噪聲不僅會破壞結(jié)構(gòu)，而且更嚴(yán)重的會對周圍的人員及各類設(shè)備產(chǎn)生極大負(fù)面影響。因此，如何控制各類空腔結(jié)構(gòu)的氣動噪聲變得愈加重要。

目前空腔結(jié)構(gòu)的氣動噪聲控制方法主要包括兩大類，分別是主動控制和被動控制。主動控制主要包括高頻聲激勵式零質(zhì)量射流和低頻活塞式等；被動控制則主要包括前緣立齒、前后緣平齒、后壁倒角或倒圓弧以及前緣剪切層內(nèi)懸掛細(xì)圓柱等。這些控制方法均具有一定的空腔降噪效果，但這些方法也存在一定的問題，主動控制方法的缺點主要包括射流需要額外的高壓氣體，但高壓氣源不便攜帶且射流出口流量會受到氣源影響，會限制降噪裝置的使用時間且降噪程度也較低，而且這些主動控制方法在工程上很難實施；而被動控制方法的缺點則是通常會破壞飛行器等的結(jié)構(gòu)外形，增加了飛行阻力等。

因此，亟需開發(fā)一種新的材料及控制方法，可以在保證空腔結(jié)構(gòu)外形的情況下達(dá)到降低噪聲的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用氧化鋁-釔鋁石榴石共晶制備降低寬頻噪聲連通孔聲襯材料的方法，該方法通過堿性介質(zhì)水熱液腐蝕掉氧化鋁-釔鋁石榴石共晶中的氧化鋁相，制備的聲襯材料具有三維互穿連通孔隙，該連通孔降噪聲襯能在保證空腔結(jié)構(gòu)的外形等的情況下達(dá)到降低噪聲的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種利用氧化鋁-釔鋁石榴石共晶制備降低寬頻噪聲連通孔聲襯材料的方法，所述方法包括以下步驟：

氧化鋁-釔鋁石榴石共晶經(jīng)堿性介質(zhì)溶解去除氧化鋁相，即得具有三維互穿連通孔的聲襯材料。

優(yōu)選地，所述堿性介質(zhì)溶解的條件為：水熱反應(yīng)溫度280～300℃，水熱反應(yīng)時間96～120h。

優(yōu)選地，所述堿性介質(zhì)為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。

優(yōu)選地，所述堿性介質(zhì)的濃度為10.0mol/L。

優(yōu)選地，所述氧化鋁-釔鋁石榴石共晶采用水平定向凝固法制備。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述水平定向凝固法包括以下步驟：

1)預(yù)燒料制備：

采用純度≥99.99％的Al₂O₃和Y₂O₃按二元相圖共晶生成比稱取原料，濕法球磨混料、冷等靜壓壓制成棒體，棒體經(jīng)高溫?zé)Y(jié)致密化，得到棒狀預(yù)燒料；

2)氧化鋁-釔鋁石榴石共晶生長：