一种低频吸声材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于吸声材料技术领域，具体设及一种低频吸声材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 金属纤维多孔材料内部具有连通的孔，孔隙度最高可达95%，还具有很多的功能 特性，如抗氧化、耐热腐蚀、耐气流冲击性能好、使用寿命长、易加工、孔隙度可控、既具有良 好的透气性能，同时具有稳定且优良的吸收噪声的能力，在航空航天、国防等特殊环境中具 有其它材料难W比拟的吸收高强度噪声性能。单层金属纤维多孔材料在高频处具有较好的 吸声性能，随着厚度的增加多孔材料的吸声峰值向低频移动，但高频处的吸声系数有所下 降。为提高材料能够在全频范围内的吸声性能，采用具有梯度孔的金属纤维多孔材料，该材 料能够在较宽的频带范围内保持稳定的吸声性能，但是低频处的吸声性能依然很差，加之 有些使用环境对材料厚度的要求很严格，只允许使用毫米级厚度的材料做吸声降噪处理， 运就使金属纤维多孔材料的吸声性能无法正常发挥。如何提高金属纤维多孔材料的低频 吸声性能一直是本领域的技术难题，目前单独靠改变多孔材料的自身结构参数是无法实现 的。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种低频吸声材 料的制备方法。利用该方法制备的吸声材料在频率为50化~500化条件下的平均吸声系 数为0. 25~0. 35,吸声性能优良，可广泛应用于具有低频吸声要求的精密电子元器件领域 或其他消声场所。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低频吸声材料的制备方法， 其特征在于，该方法包括W下步骤：
[0005] 步骤一、将侣粉和聚乙締醇水溶液混合均匀，得到浆料，然后将所述浆料均匀涂覆 于侣锥的上下表面；
[0006] 步骤二、选取多层铁铭侣纤维多孔材料，每层所述铁铭侣纤维多孔材料的最大孔 径Dm。、均不相同，所述Dm J馬足：
其中d为铁铭侣纤维多孔材料中铁 铭侣纤维的丝径，e为铁铭侣纤维多孔材料的孔隙率，Dm。、和d的单位均为ym;
[0007] 步骤=、将步骤二中所选取的多层铁铭侣纤维多孔材料按照Dm。、由小到大的顺序 依次叠放，并在每相邻两层铁铭侣纤维多孔材料之间均插设步骤一中涂覆有浆料的侣锥， 然后将叠放后且插设有侣锥的铁铭侣纤维多孔材料裁切整齐，得到待烧结巧料；
[0008] 步骤四、按照步骤=中所述待烧结巧料的形状和尺寸要求设计并制作烧结模具， 再将所述待烧结巧料装入烧结模具中，然后放入真空烧结炉中，在真空度不大于1 X 10 2pa， 溫度为550°C~600°C的条件下保溫比~化进行烧结处理，随炉冷却后脱除烧结模具，得 到低频吸声材料，该吸声材料在频率为50化~500化条件下的吸声系数为0. 25~0. 35。
[0009] 上述的一种化频吸声材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述涂覆的厚度为 10Um~ 50Unio
[0010] 上述的一种低频吸声材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述聚乙締醇水溶 液的质量百分比浓度为3%~8%。
[0011] 上述的一种低频吸声材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述浆料中侣粉的 质量百分含量为5%~20%。
[0012] 上述的一种低频吸声材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述侣粉的平均粒 度为 20Jim~50Jim。
[0013] 上述的一种低频吸声材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述侣锥的厚度为 0.Imm~0. 5mm。
[0014] 上述的一种低频吸声材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述铁铭侣纤维多 孔材料中铁铭侣纤维的丝径d满足：8ym《d《30ym。
[0015] 上述的一种低频吸声材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述铁铭侣纤维多 孔材料的孔隙率e满足：75%《e《95%。
[0016] 上述的一种低频吸声材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所选取的多层铁铭 侣纤维多孔材料的层数为2~4层，每层所述铁铭侣纤维多孔材料的厚度均为1. 5mm~ 10mm。
[0017] 本发明与现有技术相比具有W下优点：
[0018] 1、本发明初次引用锥材与金属纤维多孔材料梯度结构相结合技术，有效地解决了 多孔材料低频吸声性能差的缺点；本发明先利用具有不同DmJt结构的金属纤维多孔材料 制成梯度结构，再添加一定厚度的侣锥作为中间声波微振动消耗层，通过两种不同吸声机 理的协同配合，W及对金属纤维和金属粉末的选取W及叠放工艺的优化，最终实现产品的 低频吸声性能得到极大地提高。
[0019] 2、本发明制备的吸声材料不仅保留了金属纤维多孔材料在全频范围内的吸声性 能，而且通过添加侣锥，更加显著地提高了材料在低频条件下的吸声性能。
[0020] 3、本发明根据待烧结巧料的形状和尺寸设计并制作了烧结模具，由于烧结模具按 照待烧结巧料的形状和尺寸设计制作，使得待烧结巧料在烧结模具中进行烧结时两者相适 配，不仅解决了多层多孔材料在烧结过程中的偏移问题，而且能够保证烧结结束后将材料 取出时材料的侧壁无任何破坏。
[0021] 4、采用本发明制备的吸声材料在50化~500化低频条件下的平均吸声系数为 0. 25~0. 35,吸声性能优良，可广泛应用于具有低频吸声要求的精密电子元器件领域或其 他消声场所。
[0022] 5、将本发明制备的吸声材料与金属板复合，即可得到隔声材料，其具有比传统隔 声材料更加优异的隔声性能，应用更加广泛。
[0023] 6、本发明制备工艺简单，可操作性强，易于实现工业化生产。
[0024] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明装于烧结模具中的待烧结巧料的结构示意图。
[002引附图标记说明：
[0027] 1-铁铭侣纤维多孔材料；2-侣锥；3-浆料；
[002引 4-烧结模具。
【具体实施方式】
[0029] 实施例1
[0030] 本实施例低频吸声材料的制备方法包括W下步骤：
[0031] 步骤一、将平均粒度为30ym的侣粉与质量百分比浓度为5%的聚乙締醇水溶液 混合均匀，得到浆料3,所述浆料3中侣粉的质量百分含量为10%，然后将所述浆料3均匀 涂覆于厚度为0. 4mm的侣锥2的上下表面，涂覆厚度为20ym;
[0032] 步骤二、选取多层铁铭侣纤维多孔材料1，每层所述铁铭侣纤维多孔材料1的最大 孔径Dm。、均不相同，所述DmJ馬足：
其中d为铁铭侣纤维多孔材料1 中铁铭侣纤维的丝径，e为铁铭侣纤维多孔材料1的孔隙率，Dm。、和d的单位均为ym;本 实施例所选取的多层铁铭侣纤维多孔材料1的层数为3层，各层铁铭侣纤维多孔材料1的 性能参数见表1 ;
[0033] 表1各层铁铭侣纤维多孔材料的性能参数
[0034]
[0035]
[0036] 步骤=、按照Dm。、由小到大的顺序，将步骤二中所选取的多层铁铭侣纤维多孔材料 1依次叠放（即叠放的先后顺序为1#、2#、3柏，并在每相邻两层铁铭侣纤维多孔材料1之间 (即1#与2#之间，2#与3#之间）均插设步骤一中涂覆有浆料3的侣锥2,然后将叠放后的 并且其中插设有侣锥2的铁铭侣纤维多孔材料1裁切整齐，得到待烧结巧料；
[0037] 步骤四、根据步骤=中所述待烧结巧料的形状和尺寸设计并制作烧结模具4,再将 所述待烧结巧料装入烧结模具4中（装于烧结模具4中的待烧结巧料的结构如图1所示）， 然后放入真空烧结炉中，在真空度不大于1X10 2Pa,溫度为580°C的条件下保溫化进行烧 结处理，随炉冷却后脱除烧结模具4,得到低频吸声材料。
[0038] 依据国家标准GB/T18696. 2-2002《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2 部分：传递函数法》测得本实施例制备的低频吸声材料在频率为50化~500化条件下的平 均吸声系数为0. 25,由此证明本实施例所制材料具有优良的低频吸声性能。
[00測实施例2
[0040] 本实施例低频吸声材料的制备方法包括W下步骤：
[0041] 步骤一、将平均粒度为40ym的侣粉与质量百分比浓度为4%的聚乙締醇水溶液 混合均匀，得到浆料3,所述浆料3中侣粉的质量百分含量为15%，然后将所述浆料3均匀 涂覆于厚度为0. 25mm的侣锥2的上下表面，涂覆厚度为30Jim;
[0042] 步骤二、选取多层铁铭侣纤维多孔材料1，每层所述铁铭侣纤维多孔材料1的最大 孔径Dm。、均不相同，所述DmJ馬足：
，其中d为铁铭侣纤维多孔材料1 中铁铭侣纤维的丝径，e为铁铭侣纤维多孔材料1的孔隙率，Dm。、和d的单位均为ym;本 实施例所选取的多层铁铭侣纤维多孔材料1的层数为2层，各层铁铭侣纤维多孔材料1的 性能参数见表2;
[0043] 表2各层铁铭侣纤维多孔材料的性能参数