专利名称：吸音材料、吸音材料的制造方法以及吸音板的制作方法
技术领域：
本发明涉及吸音材料、吸音材料的制造方法以及吸音板。
背景技术：
作为现有的吸音材料，已知有玻璃绵、石棉等多孔质吸音材料。但是，玻璃绵、石棉等存在有如下问题因产生纤维或粉尘等而损害周围的环境、或者由于尘埃、湿气、药品、油脂等的影响而使吸音特性劣化、或者外观失去光泽且美观性的自由度低。
此外，通常不将玻璃绵、石棉等单独使用，为了使外观良好或者为了耐久性而需要与布或网等透气性好的材料组合使用，由此存在美观性受限的问题。
此外，公知有在由金属、木材、塑料等构成的板状部件上设置通孔，在通孔的与音源相反侧设有背后空气层的吸音板。但是，在这些吸音板中，由于通孔的直径较大，可被肉眼识别，故存在损害美观性的问题。此外，与玻璃绵、石棉等情况同样，需要与布或网等透气性好的材料组合使用，由此存在美观性受限的问题。
另外，也已知通孔的直径为数百微米的吸音板(例如，专利文献1)，但由于该吸音材料上的通孔由钻孔机穿孔或利用光刻技术设置，所以存在制造成本高的问题。而且，随着板厚增大，通孔的纵横比增大，因此存在难以制造厚度大的吸音板的问题。
进而，也探讨对吸音材料应用通过使金属粉末之间稀松地结合的公知的烧结法或在熔融金属中吹入气体而发泡的公知的发泡法而形成的金属制的多孔质板。
但是，在上述多孔质板中，虽然其内部存在多个空孔，但空孔的方向不是沿着板的厚度方向一致，此外，由于空孔的一端或两端被封闭而难以形成通孔，或者由于在切片时发生变化或变形，容易引起空孔的闭塞，在切片之后，空隙率与开口率不一致，难以进行开口率的控制，存在各产品的吸音特性不稳定的问题。
进而，已知有将金属粉末和粉末状的盐混合，仅将金属粉末加热使其熔融，然后冷却，仅将盐除去，由此，得到多孔质金属体的方法。但是，由于在该方法制造的多孔质金属体中形成具有三维网眼结构的空孔，因此空孔的方向沿板厚的方向不一致，另外，在切片之后空隙率与开口率不一致，难以控制开口率，存在各产品的吸音特性不稳定的问题。
专利文献1(日本)特开2005-173398号公报发明内容本发明是鉴于上述情况而构成的，其目的在于提供一种制造成本低、美观性及吸音特性好的吸音材料及其制造方法以及具有该吸音材料的吸音板。
为了实现上述目的，本发明采样以下的结构。
本发明第一方面，提供一种吸音材料，其包括由金属制成的板状部件；在所述板状部件上沿所述板状部件的板厚方向配置的直径10-200μm的多个通孔。
此外，本发明第二方面，提供一种吸音材料的制造方法，包括以下步骤将金属粉末与通孔形成剂的粉末混合；一边使所述金属粉末和所述通孔形成剂的粉末分别纤维状地向一个方向延伸，一边将其固化成形，从而形成块状体；通过沿延伸方向的垂直方向将所述块状体切片而形成板状部件；从所述板状部件中除去所述通孔形成剂而形成直径10-200μm的多个通孔。
本发明还提供一种吸音材料，其采用上述吸音材料的制造方法而制成。
在本发明的吸音材料中，优选所述通孔的开口率在10％-80％的范围内。
此外，在本发明的吸音材料的制造方法中，优选形成所述块状体时，通过热挤压法挤压所述金属粉末与所述通孔形成剂粉末的混合物。
热挤压法优选在低于金属粉末以及通孔形成剂的粉末熔融的温度之下进行。
进而，在本发明的吸音材料的制造方法中，优选所述金属粉末是Al、Mg、Sn、Cu中的任一种金属粉末，或者以它们之一为主的合金粉末，或者所述金属粉末和所述合金粉末的混合物。
另外，在本发明的吸音材料的制造方法中，优选所述通孔形成剂由水溶性的盐构成，更加理想的是所述通孔形成剂为NaCl或KCl，最好是NaCl。
另外，本发明提供一种吸音板，包括两个或多个本发明第一方面所述的吸音材料，所述吸音材料隔开规定间隔而可相对滑动地配置；配置在所述吸音材料之间的一个或多个空气层。
进而，本发明还提供一种吸音板，包括本发明第一方面所述的吸音材料；与所述吸音材料隔开规定间隔而可相对滑动地配置的刚体；配置在所述吸音材料和所述刚体之间的空气层。
本发明的上述吸音板还包括配置在所述空气层中的多孔质吸音材料。作为多孔质吸音材料，例如，可以使用玻璃绵、石棉等多孔质吸音材料。另外，还包括在所述吸音材料的空气层一侧上安装的加强部件。
根据本发明的吸音材料，由于沿着板状部件的板厚方向设有200μm以下的多个通孔，故能够提高吸音特性。此外，通过使通孔的直径为200μm以下，通孔不醒目，不会损害美观性。
此外，根据本发明的吸音材料，由于一边将金属粉末和通孔形成剂粉末纤维状地向一个方向延伸一边将其固化成形而形成块状体，并且在沿延伸方向的垂直方向将该块状体切片为板状之后，除去通孔形成剂，从而形成通孔，因此，通孔的一端或两端被封闭的可能性小。由此，能够构成将纵横比大的通孔沿着板厚方向延伸设置的吸音材料。这样的吸音材料吸音特性优良。
进而，根据本发明的吸音材料，由于通孔的开口率在10％以上、80％以下的范围，故能够避免制造上的不稳定性和作为面板的强度低下。
此外，根据本发明的吸音材料的制造方法，由于一边将金属粉末和通孔形成剂粉末纤维状地向一个方向延伸一边将其固化成形而形成块状体，并且在沿延伸方向的垂直方向将该块状体切片为板状之后，除去通孔形成剂，从而形成通孔，因此，通孔的一端或两端被封闭的可能性小，能够以低成本制造具有沿板厚方向延伸并且纵横比大的通孔的吸音材料。而且，也能够增大吸音材料的板厚(通孔的长度)。这样的吸音材料的吸音特性优良。
根据本发明的吸音板，由于将吸音材料相互之间或吸音材料与刚体相对配置，并且在吸音材料相互之间或吸音材料与刚体之间设置空气层，所以能够通过吸音材料的通孔和空气层构成所谓亥姆霍兹共鸣器，能够大幅地提高吸音特性。此外，由于吸音材料自身美观性优良，因此吸音板自身的美观性也提高。
根据本发明的吸音板，由于在吸音材料和刚体之间的空气层中配置多孔质吸音材料，所以能够进一步提高吸音特性。
此外，根据本发明的吸音板，由于在吸音材料的空气层一侧的面上安装有加强部件，所以能够提高吸音材料自身的强度，由此能够使吸音板的面板面大型化。
图1是表示本发明实施方式的吸音材料的立体图。
图2是图1的吸音材料的局部剖面示意图。
图3是表示本发明实施方式的吸音板的一例的剖面示意图。
图4是表示本发明实施方式的吸音板的另一例的剖面示意图。
图5是表示本发明实施方式的吸音板的又一例的剖面示意图。
图6是表示本发明实施方式的吸音板的其它例的剖面示意图。
图7是用于说明本发明实施方式的吸音材料的制造方法的流程图。
图8A～8C是用于说明本发明实施方式的吸音材料的制造方法中的一个工序的示意图。
图9是表示实施例1的吸音板的吸音特性的图、是表示吸音率的频率依赖性的图表。
图10是表示实施例1的吸音板的吸音特性的图、是表示在背后空气层中填充有玻璃绵的情况下的吸音率的频率依赖性的图表。
附图标记说明1、1A、1B...吸音材料，2、2d...板状部件，2a...一面(板状部件的设有通孔的面)，2b...另一面(板状部件的设有通孔的面)，2c...金属面，3...通孔，10、20、30、40...吸音板，50...块状体，51...通孔形成剂具体实施方式
以下，参照
本发明的实施方式。另外，在以下的说明中参照的附图用于说明吸音材料、吸音板以及吸音材料的制造方法，图示的各部分的大小及厚度、尺寸等有时与实际的吸音材料等的尺寸关系不同。
(吸音材料)以下，参照图1以及图2说明本实施方式的吸音材料。图1是表示本实施方式的吸音材料的立体图，图2是图1的吸音材料的局部放大剖面示意图。
如图1所示，本实施方式的吸音材料1由金属制的板状部件2构成，由后述的制造方法制造而成。该板状部件2具有一面2a和另一面2b，该一面2a和另一面2b具有成为板状部件的外面的各面中最大的面积。
一面2a和另一面2b沿着板状部件2的厚度方向相互相对。在该一面2a和另一面2b上，如图2所示，设有多个通孔3...。另一方面，一面2a和另一面2b上未设有通孔3...的区域为金属面2c。
板状部件2的材质优选是金属，更加理想的是Al、Mg、Sn、Cu中任一种、或者是以它们之一为主的金属、或者是所述金属与所述合金的混合体，最好是Al。
另外，板状部件2的厚度t优选为0.5mm以上、10mm以下的范围，更加理想的是1mm以上、5mm以下的范围。另外，板状部件2的厚度t相当于通孔3的板厚方向的长度。若板状部件2的厚度t(通孔的长度)为0.5mm以上，则板状部件2自身的强度不会降低，而且吸音特性也不会降低，因此是理想的。
此外，若板状部件2的厚度(通孔的长度)为10mm以下，则通孔3的一端或两端不会被阻塞，而且吸音特性也不会降低。
如图2所示，通孔3沿板状部件2的厚度方向延伸，并且贯通板状部件2。通孔3的俯视形状优选为圆形，但也可以是椭圆形、四边形、角为曲面的多边形。另外，也可以通过将邻接的通孔3...之间互相连接，而存在一部分俯视形状为不规则形状的通孔。
通孔3的直径d(孔的剖面面积的等价圆直径)优选200μm以下的范围，更加理想的是10μm以上、200μm以下的范围，最好是50μm以上、200μm以下的范围。若小于50μm，则难以除去通孔形成剂。此外，通孔3的直径d可以均匀，也可以是每个通孔各不相同。
通孔3的直径若超过200μm，则通孔3容易由肉眼识别，由于损害了吸音材料1的美观性，因而不理想。
此外，通孔3的俯视形状以及大小优选沿板状部件2的厚度方向一定，但也可以沿板状部件2的厚度方向逐渐地变化大小。即，图2所示的通孔3其俯视形状以及大小都是沿着板状部件2的厚度方向一定，通孔3的壁面3a为相对于一面2a和另一面2b正交的关系，但通孔3的壁面也可以是锥形面。
此外，通孔3...的开口率σ优选为10％以上、80％以下的范围，更加理想的是20％以上、60％以下的范围。在此，通孔3...的开口率σ是指通孔3...的开口面积相对于一面2a或另一面2b的面积的比率。若开口率σ为10％以上，则不会使通孔3...不够，吸音特性不会降低，进而容易去除后述的制造工序中的通孔形成剂。此外，若开口率σ为80％以下，则通孔3...之间不会连接，吸音材料1的强度也足够。
上述吸音材料1最好将一面2a或另一面2b与音源位置相对配置。吸音材料1与音源位置相反一侧的面与空气层相接，该空气层和吸音材料1的通孔3...连通而构成所谓亥姆霍兹共鸣器，由此得到吸音性能。
由于亥姆霍兹共鸣器的吸音性能由板状部件2的厚度t(通孔的长度)、通孔3的直径d、通孔3...彼此的间隔以及通孔3...的开口率等决定，所以为了配合要吸音的声音的频率等音响特性而得到最大的吸音率，在上述最佳范围中适当设定即可。
具体来说，为了使文献(Dah-You Maa，“Potential of microperforated panelabsorber”，J.Acoust.Soc.Am.，Vol.104，No.5，November，1998)中公开的下述算式(1)所表示的最大吸音率α0增大，只要设定板状部件2的厚度t(通孔的长度)、通孔3的直径d以及通孔3...的开口率σ即可。另外，算式(1)中的r由算式(2)算出，算式(2)中的kr由算式(3)算出，算式(3)中的k由算式(4)算出。此外，在算式(1)～(4)中，t是板状部件2的厚度，d是通孔3的直径，σ是通孔3的开口率，η是空气的粘度，ρ0是空气的密度，c是空气中的声速，ω是角频率。
α0＝4r/(1+r)2...(1)r＝(32ηt/σρ0cd2)kr...(2)kr＝(1+k2/32)1/2+(21/2d/32t)k...(3)k＝d(ωρ0/4η)1/2...(4)如以上所说明的，根据本实施方式的吸音材料1，由于沿着板状部件2的板厚方向设有200μm以下的多个通孔3...，故能够提高吸音特性。此外，通过使通孔的直径为200μm以下而使通孔3...不醒目，不会损害美观性。
进而，根据上述吸音材料1，由于通孔3...的开口率为10％以上、80％以下的范围，故能够实现更好的吸音特性。
(吸音板)接着，参照图3～图6说明具有上述吸音材料的吸音板。
图3以剖面示意图表示吸音板的一例。
图3所示的吸音板10构成为将两个上述吸音材料1A(1)、1B(1)隔开规定的间隔而使其相互相对配置。通过将吸音材料1A、1B分离配置，在吸音材料1A、1B之间形成空气层11。通过在吸音材料1A、1B之间设置空气层11，吸音材料1A、1B的通孔3...与空气层11连通，由此构成所谓亥姆霍兹共鸣器。由此，能够大幅度地提高吸音特性。
吸音材料1A、1B的间隔m1、换言之空气层11的厚度，优选5mm以上、1000mm以下的范围，更加理想的是50mm以上、500mm以下的范围。若空气层11的厚度超出该范围，则得不到良好的吸音特性。
此外，在图3所示的吸音板10中，由于具有相同结构的吸音材料1A、1B，故可以将任何一个吸音材料1A、1B朝向音源配置。由此，在施工时能够与音源的位置无关地自由设置吸音板10的方向，设置的自由度提高。
接着，图4中以剖面示意图表示吸音板20的另一例。
图4所示的吸音板将上述吸音材料1A和板状的刚体21隔开规定的间隔而相互相对配置。通过将吸音材料1A和刚体21分离配置，与图3的情况同样，在吸音材料1A和刚体21之间形成空气层22。通过在吸音材料1A和刚体21之间设置空气层22，吸音材料1A的通孔3...和空气层22连通而构成所谓亥姆霍兹共鸣器，由此，可大幅度地提高吸音性能。
吸音材料1A和刚体21的间隔m2、即空气层22的厚度优选5mm以上、1000mm以下的范围，更加理想的是50mm以上、500mm以下的范围。若空气层22的厚度超出该范围，则得不到良好的吸音特性。
此外，在图4所示的吸音板20中，优选将吸音材料1A朝向音源侧配置。由此，声波高效率地射入吸音材料1A的通孔3中而得到良好的吸音特性。
接着，图5中以剖面示意图表示吸音板的又一例。
图5所示的吸音板30将上述吸音材料1A和板状的刚体21隔开规定的间隔而互相相对配置，进而在吸音材料1A与刚体21之间(空气层22)配置多孔质吸音材料31。通过将吸音材料1A和刚体21分离配置，与图3以及图4的情况同样，在吸音材料1A与刚体21之间形成空气层22。通过在吸音材料1A与刚体21之间设置空气层22，吸音材料1A的通孔3...和空气层22连通而构成所谓亥姆霍兹共鸣器，由此，可大幅度地提高吸音性能。
此外，通过在空气层22中配置多孔质吸音材料31，能够进一步提高吸音板30的吸音特性。多孔质吸音材料31可以使用例如玻璃绵、石棉等。
该吸音板30中的吸音材料1A和刚体21的间隔m3、即空气层22的厚度优选5mm以上、1000mm以下的范围，更加理想的是50mm以上、500mm以下的范围。若空气层22的厚度超出该范围，则得不到良好的吸音特性。
此外，在图5所示的吸音板30中，与图4所示的吸音板20的情况同样，优选将吸音材料1A朝向音源侧配置。由此，声波高效地射入吸音材料1A的通孔3中而得到良好的吸音特性。
接着，图6中以剖面示意图表示吸音板的其它例。
图6所示的吸音板40将上述吸音材料1A和板状的刚体21隔开规定的间隔而互相相对配置，进而在吸音材料1A的刚体一侧的面1a(空气层22侧的面)接合加强部件41。加强部件41和刚体21可以分离也可以接合。此外，加强部件41可以安装在吸音材料1A的刚体侧的面1a或与刚体侧的面相反侧的面1b中的任一个面上，但从提高吸音板40美观性的观点出发，优选安装在吸音材料1A的刚体21侧的面1a上。
加强部件41可以使用例如铝等金属制的蜂窝面板、井字形面板、加强筋等具有空隙的部件。由此，不会由于加强部件41而将通孔3和空气层22遮断。
通过将吸音材料1A和刚体21分离配置，与图3～图5的情况同样，在吸音材料1A和刚体21之间形成空气层22。另外，在图6所示的吸音板40中，由于加强材料41的空隙和空气层22连通，加强材料41的空隙包含在空气层22的一部分中。
通过在吸音材料1A与刚体21之间设置空气层22，由吸音材料1A的通孔3...和空气层22构成所谓亥姆霍兹共鸣器。由此，能够大幅度地提高吸音特性。
另外，通过在吸音材料1A上安装加强部件41，能够提高吸音材料1A自身的强度。
该吸音板40中的吸音材料1A与刚体21的间隔m4、即空气层22的厚度优选5mm以上、1000mm以下的范围，更加理想的是50mm以上、500mm以下的范围。若空气层22的厚度超出该范围，则得不到良好的吸音特性。
此外，在图6所示的吸音板40中，与图4以及图5所示的吸音板20、30的情况同样，优选将吸音材料1A朝向音源侧配置。由此，声波高效地射入吸音材料1A的通孔3中而得到良好的吸音特性。
另外，加强部件41不仅可以安装在图6所示的吸音板40上，也可以安装在图3～图5所示的吸音板10、20、30的各吸音材料1A上。
此外，多孔质吸音材料31不仅可以安装在图5所示的吸音板30上，而且也可以安装在图3、图4以及图6所示的吸音板10、20、40上。
根据上述各吸音板10～40，由于将吸音材料1A、1B彼此或吸音材料1A和刚体31相对配置，并且在吸音材料1A、1B彼此或吸音材料1A和刚体21之间设置空气层11、22，故通过吸音材料的通孔3...和空气层11、22构成所谓亥姆霍兹共鸣器，能够大幅度地提高吸音特性。此外，由于吸音材料1A、1B自身的美观性良好，也可以提高吸音板10～40自身的美观性。
(吸音材料的制造方法)接着，说明本实施方式的吸音材料1的制造方法。
图7表示吸音材料1的制造方法的流程图。如图7所示，本实施方式的吸音材料1的制造方法包括混合工序S1，其将金属粉末和通孔形成剂的粉末混合；热挤压工序S2，其一边使金属粉末和通孔形成剂的粉末纤维状地向一个方向延伸，一边将其固化成形，从而形成块状体；切片工序S3，其将块状体沿着延伸方向的垂直方向切片成板状；通孔形成剂除去工序S4，其除去通孔形成剂而设置通孔。
以下，详细说明各工序。
(混合工序S1)在混合工序S1中，将金属粉末和通孔形成剂的粉末混合而调制混合粉末。作为混合方式使用公知的混合方式即可。
作为金属粉末，可以使用Al、Mg、Sn、Cu中的任一种金属粉末、或者以它们之一为主的合金粉末、或者所述金属粉末与所述合金粉末的混合粉末，但从轻量性、抗蚀性、加工容易性、材料成本等观点来看，优选Al。此外，金属粉末从在后述的热挤压工序S2中将金属粉末加工成纤维状的观点来看，优选使用平均粒径在30μm～1000μm范围的粉末。此外，金属粉末的粒度范围优选10μm～2000μm的范围。
接着，作为通孔形成剂，优选由水溶性的盐构成，更加理想的是NaCl或KCl，最好是NaCl。这些通孔形成剂具有高熔点，在后述的热挤压工序S2中不与金属粉末反应而被加工成纤维状。此外，这些通孔形成剂都是水溶性的，在后述通孔形成剂除去工序中可以容易地除去。另外，通孔形成剂的材质不限于上述所列举的，只要是通过热挤压等加工而形成在一个方向上延伸的纤维、然后能够容易地除去，则任何材料都可。
另外，通孔形成剂的粉末优选使用平均粒子直径50μm～1000μm范围的粉末。通孔形成剂的粉末的粒度范围优选30μm～2000μm的范围。在粉末的粒径小于该范围的下限的情况下，在挤压之后，通孔形成剂过细、即孔径过小，难以除去通孔形成剂。此外，在粉末的粒子直径大于该范围的上限的情况下，必须提高挤压工序中的挤压比，挤压力也提高，需要模具的强固化、装置的大型化(耗费成本)。
另外，金属粉末以及通孔形成剂粉末的平均粒径以及粒度范围优选为上述范围，但不特别限定于此，根据加工条件、尤其是挤压比的组合，只要通孔的直径为200μm以下的范围，则怎样的值都可以。
金属粉末和通孔形成剂的粉末的混合比优选体积比为金属粉末∶通孔形成剂＝90∶10～20∶80的范围，更加理想的是80∶20～40∶60的范围。通过在所述范围内调整金属粉末和通孔形成剂的混合比，能够控制吸音材料的通孔的开口率。若通孔形成剂的混合比降低，则会不形成足够的通孔，开口率降低。此外，若通孔形成剂的混合比增大，则通孔的直径增大，难以将直径抑制在200μm以下，而且开口率会增大。
(热挤压工序S2)接着，在热挤压工序S2中，对上述混合粉末实施热挤压加工，由此，一边使金属粉末和通孔形成剂的粉末纤维状的在一个方向上延伸，一边将其固化成形，从而形成块状体。关于热挤压加工的条件，优选将挤压比设为3～500的范围，在使用Al作为金属粉末时，优选将挤压温度设为300℃～600℃的范围。若超出该条件，则难以形成块状体。
另外，挤压不必进行热处理，只要能够满足金属粉末和通孔形成剂粉末都纤维状地延伸而形成块状体的条件，则也可以是冷挤压。
通过该热挤压加工，金属粉末由于压力以及温度的影响，其金属粒子相互结合，结合后的金属沿着挤压方向纤维状地延伸。此外，关于通孔形成剂的粉末，由于压力以及温度的影响，其粒子相互一体化并沿着挤压方向纤维状地延伸，或者粒子自身沿着挤压方向纤维状地延伸。然后，纤维状地延伸的金属以及通孔形成剂相互一体化而整体固化成形，形成块状体。在与块状体的挤压方向正交的剖面上，纤维状地延伸的金属以及通孔形成剂成为以马赛克状分布的状态。另外，通过热挤压加工而形成的块状体中的纤维的延伸方向与挤压方向一致。
(切片工序S3)接着，在切片工序S3中，将上述块状体沿着延伸方向(挤压方向)的垂直方向切片成板状。图8表示切片工序的示意图。
图8A是块状体50的剖面示意图。在图8(A)中，在块状体50的剖面上绘制的多个平行线是以纤维状延伸的通孔形成剂51。该通孔形成剂51在与挤压方向相同的方向上以纤维状拉伸。
接着，在图8(B)中，将块状体50沿挤压方向的垂直方向切片成板状。图8(B)中的点划线是表示切片面的线。在本实施方式中，优选挤压方向与切片面(切片方向)互相垂直。通孔形成剂51通过切片而在切片面上露出，得到如图8(C)所示的板状部件2d。
(通孔形成剂除去工序S4)接着，在通孔形成剂除去工序S4中，从板状部件2d中除去通孔形成剂51而形成通孔。作为除去方法，可以使用使通孔形成剂溶解析出(溶出)或挥发的方法。特别是在作为通孔形成剂使用水溶性的盐的情况下，优选使用溶解析出法。具体来说，将块状体浸渍在水中并放置1小时～24小时，将通孔形成剂51从板状部件2d溶解析出即可。
这样得到本实施方式的吸音材料1。
另外，根据上述切片工序，板状部件2d的切片面成为构成吸音材料1的板状部件2的一面2a以及另一面2b。因此，吸音材料1的一面2a以及另一面2b相对于挤压方向垂直正交。另一方面，虽然经由切片工序以及通孔形成剂除去工序而形成通孔3...，但由于该通孔3通过除去通孔形成剂51而形成，所以沿着与挤压方向相同的方向延伸。由于以上情况，吸音材料1中设置的通孔3...与一面2a以及另一面2b垂直正交。因此，在设置制造的吸音材料1时，通过将吸音材料1的一面2a或另一面2b的面方向朝向音源设置，成为音源位于通孔3的延伸方向的关系，由此能够最大限度地有效发挥吸音材料1的吸音特性。
根据上述吸音材料1的制造方法，由于一边使金属粉末和通孔形成剂的粉末纤维状地在一个方向上延伸一边将其固化成形，形成块状体，将该块状体沿延伸方向的垂直方向切片成板状之后，去除通孔形成剂，从而形成通孔3...，所以通孔3...的一端或两端被封闭的可能性小，能够以低成本制造具有沿板厚方向延伸并且纵横比大的通孔3...的吸音材料1。而且，也可以增加吸音材料1的板厚。这样的吸音材料1的吸音特性良好。
此外，在通过上述制造方法制造的吸音材料1中，通过将块状体沿延伸方向的垂直方向切片成板状，形成通孔3...，因此通孔3...的一端或两端被封闭的可能性小，成为具有沿板厚方向延伸并且纵横比大的通孔3...的吸音材料1。这样的吸音材料1的吸音特性良好。
实施例(实施例1)以体积比为金属粉末∶通孔形成剂＝55∶45的比例将平均粒径为420μm的NaCl粉末(通孔形成剂)和平均粒径为200μm的Al粉末(金属粉末)混合而调制混合粉末。
接着，将得到的混合粉末以挤压比6.9、挤压温度450℃的条件进行热挤压加工，形成圆柱状的块状体。通过将得到的块状体在与挤压方向正交的方向上切片而得到厚度1mm的板状部件。然后，将该板状部件在水中浸渍6小时而将NaCl溶解析出，从而制造实施例1的吸音材料。
关于实施例1的吸音材料，以扫描型电子显微镜观察，则观察到多个平均直径为100μm左右的通孔。此外，根据通孔形成剂和金属粉末的混合比算出通孔的开口率为45％。
接着，通过传递函数法(依照ISO10534-2)测定实施例1的吸音材料的垂直吸音特性。具体来说，将实施例1的吸音材料配置在长度400mm、内径40mm的中空圆筒状的音响管的一端部，将背后空气层形成为150mm。另外，背后空气层的与吸音材料相反侧的面设为刚体。此外，在音响管的另一端配置扬声器。进而，在音响管的一端与另一端之间隔开规定的间隔而设置两个麦克风。
扬声器和麦克风分别连接到测量用的运算装置。这样，构成基于传递函数法(依照ISO10534-2)的垂直入射吸音特性的测定装置。
而且，从扬声器向音响管内发射具有某一频带的声音，测定管内具有的两个麦克风之间的传递函数，并基于该传递函数来计算垂直入射吸音特性率。
图9表示结果。另外，图9也一并示出由上述算式(1)计算出的垂直入射吸音率的计算值。
如图9所示，可知实测值与计算值非常一致，得到了好的吸音特性。
此外，在通过传递函数法(依照ISO10534-2)测定实施例1的吸音材料的垂直吸音特性时，除了在实施例1的吸音材料和刚体之间的150mm厚的背后空气层中填充玻璃绵之外，与上述同样地对实施例1的吸音材料的垂直吸音特性进行测定。图10表示结果。另外，图10中也一并示出图9中的吸音板的实测值。
由图10所示可知，在背后空气层中填充有玻璃绵的情况下，与未填充玻璃绵的情况相比，表示0.8以上的吸音率的频带范围扩大，吸音特性得到进一步的改善。该频带范围的扩大被认为是在空气层中填充玻璃绵所引起的。
(比较例1)在厚度1mm的铝板上，用钻孔机以200μm的间距钻出直径200μm的多个通孔，从而制造比较例1的吸音材料。另外，各通孔网格状地配置。
除了使用该比较例1的吸音材料之外，与实施例1同样地测定垂直入射吸音率，得到与实施例1的情况大致同等的吸音特性。
但是，在制造比较例1的吸音材料时，由于用钻孔机穿孔而形成通孔，因此吸音材料的制造需要大量时间。
权利要求
1.一种吸音材料，包括由金属制成的板状部件；在所述板状部件上沿所述板状部件的板厚方向配置的直径10-200μm的多个通孔。
2.一种吸音材料的制造方法，包括以下步骤将金属粉末与通孔形成剂的粉末混合；一边使所述金属粉末和所述通孔形成剂的粉末分别纤维状地向一个方向延伸，一边将其固化成形，从而形成块状体；通过沿延伸方向的垂直方向将所述块状体切片而形成板状部件；从所述板状部件中除去所述通孔形成剂而形成直径10-200μm的多个通孔。
3.一种吸音材料，其采用权利要求2所述的吸音材料的制造方法而制成。
4.如权利要求1所述的吸音材料，其特征在于，所述通孔的开口率在10％-80％的范围内。
5.如权利要求2所述的吸音材料的制造方法，其特征在于，形成所述块状体时，通过热挤压法挤压所述金属粉末与所述通孔形成剂粉末的混合物。
6.如权利要求2所述的吸音材料的制造方法，其特征在于，所述金属粉末是Al、Mg、Sn、Cu中的任一种金属粉末、或者是以这些金属之一为主要原材料的合金、或者是这些金属粉末之一与所述合金的混合粉末。
7.如权利要求2所述的吸音材料的制造方法，其特征在于，所述通孔形成剂由水溶性的盐构成。
8.一种吸音板，包括两个或多个权利要求1所述的吸音材料，所述吸音材料隔开规定间隔而可相对滑动地配置；配置在所述吸音材料之间的一个或多个空气层。
9.一种吸音板，包括权利要求1所述的吸音材料；与所述吸音材料隔开规定间隔而可相对滑动地配置的刚体；配置在所述吸音材料和所述刚体之间的空气层。
10.如权利要求8所述的吸音板，其特征在于，还包括配置在所述空气层中的多孔质吸音材料。
11.如权利要求9所述的吸音板，其特征在于，还包括配置在所述空气层中的多孔质吸音材料。
12.如权利要求8所述的吸音板，其特征在于，还包括在所述吸音材料的空气层一侧上安装的加强部件。
13.如权利要求9所述的吸音板，其特征在于，还包括在所述吸音材料的空气层一侧上安装的加强部件。
全文摘要
本发明提供一种制造成本低、美观性以及吸音特性优良的吸音材料及其制造方法以及具有该吸音材料的吸音板，该吸音材料由金属制的板状部件(2)构成，在板状部件(2)上，沿其板厚方向设有直径200μm以下的多个通孔。
文档编号G10K11/162GK101042865SQ20071008788
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月21日 优先权日2006年3月24日
发明者平工达也, 中谷隆雄, 多田吉宏 申请人:雅马哈株式会社, 国立大学法人德岛大学