一种消声材料及其形成的主动式消声结构

文档序号:34850927发布日期:2023-07-22 14:30阅读:70来源:国知局

本发明属于消声材料及结构,具体涉及一种消声材料及其形成的主动式消声结构。


背景技术:

1、环境噪音污染是指周围环境所产生的音量大于国家规定的环境噪声排放标准,干扰正常的生活和工作;环境噪声污染是一种能量污染;目前针对环境噪声污染的治理方式主要有以下三种:1)声源控制:降低声源噪声的发射功率;利用声的吸收、反射、干扰等技术控制噪声辐射;2)传播途径控制:远离噪声源;改变声源发射方向和控制噪声传播方向;建立隔音屏障;应用吸音材料或吸音结构;3)接收者防护,佩戴护耳器等措施;

2、传播途径控制是最常用也最有效的控制方式,其中的使用吸音材料或吸音结构又是最常用也公认最有效的措施;但是目前的消声材料多是在材料自身的结构上做出设计,达到对噪声的吸收隔离作用,多是被动吸音,虽然在一定程度上对噪音起到了隔离作用,但是多为被动式的吸音,其还是存在部分残余噪声;所以如果能在材料结构特性结合结构上做出改变,被动加主动式对噪声进行吸收,那将会在最大程度上隔离噪音,实现噪音接近于零的残留;

3、除了噪声之外,吸引材料也可用于对电磁波的吸收作用,用于隔离通过电磁波实现的信息传输,可用于一些需要不被外界探知的特殊设备;但是目前的吸音材料对低频电磁波吸收效果不是很理想。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本发明提供了一种消声材料及其形成的主动式消声结构,其采用三种传统吸音材料形成被动式声波或电波吸收,外加最后一道屏障—压电材料,对残余声波或电波进行主动式吸收,最终可达到对声波或电波的吸收隔离最大化;

2、为了达到上述技术效果,本发明是通过以下技术方案实现的:一种主动式消声结构,包括:被动式吸音层和主动式吸音层,其中被动式吸音层包括橡胶层、火山石层、石墨烯层;主动式吸音层包括压电材料层;主动式消声结构的连接关系从上至下依次为橡胶层连接火山石层,火山石层连接石墨烯层,最后石墨烯层与压电材料层连接;

3、优选的,所述火山石层采用表面均匀分布有疏松蜂窝孔的腾冲火山石制成;

4、优选的,所述压电材料层表面受到机械挤压后,其两侧表面产生正负电荷,内部形成极化现象,产生旋涡电流,声波或电波经旋涡电流后被主动吸收;

5、优选的,所述石墨烯层中的石墨烯经过不饱和键改性物与诱发剂作用下,通过聚合反应,得到改性石墨烯。

6、本发明的有益效果为:

7、本发明中被动式吸引结构通过橡胶层、火山石层和改性石墨烯层构成,其中火山石层采用的腾冲火山石表面有均匀疏松的蜂窝孔,可对声波或电波进行吸收降解,改性后的石墨烯可使原本呈片状的结构发生一定的卷曲和变形,形成孔道结构,声波或电波经过上述孔道再次被降解消耗,最后由压电材料形成的旋涡电流对声波或电波进行最后一道主动式吸收;通过本发明的消声材料及结构,可最大程度的将声波或电波吸收,隔绝噪音或电波,可应用于民用隔音材料或水下需不被外界探知的特殊设备。



技术特征:

1.一种主动式消声结构,其特征在于,包括:被动式吸音层和主动式吸音层,其中被动式吸音层包括橡胶层、火山石层、石墨烯层;主动式吸音层包括压电材料层;主动式消声结构的连接关系从上至下依次为橡胶层连接火山石层,火山石层连接石墨烯层,最后石墨烯层与压电材料层连接。

2.根据权利要求1所述一种主动式消声结构,其特征在于,所述火山石层采用表面均匀分布有疏松蜂窝孔的腾冲火山石制成。

3.根据权利要求1所述一种主动式消声结构,其特征在于,所述压电材料层表面受到机械挤压后,其两侧表面产生正负电荷,内部形成极化现象,产生旋涡电流,声波或电波经旋涡电流后被主动吸收。

4.根据权利要求1所述一种主动式消声结构,其特征在于,所述石墨烯层中的石墨烯经过不饱和键改性物与诱发剂作用下,通过聚合反应,得到改性石墨烯。


技术总结
本发明公开了一种主动式消声结构,包括:被动式吸音层和主动式吸音层,其中被动式吸音层包括橡胶层、火山石层、石墨烯层;主动式吸音层包括压电材料层;主动式消声结构的连接关系从上至下依次为橡胶层连接火山石层,火山石层连接石墨烯层,最后石墨烯层与压电材料层连接;其中火山石层疏松的蜂窝孔,可对声波或电波进行吸收降解,改性后的石墨烯形成孔道结构,声波或电波经过上述孔道再次被降解消耗,最后由压电材料形成的旋涡电流对声波或电波进行最后一道主动式吸收;通过本发明的消声材料及结构,可最大程度的将声波或电波吸收,隔绝噪音或电波,可应用于民用隔音材料或水下需不被外界探知的特殊设备。

技术研发人员:刘增力,张文,赵宣植,全海燕,杨青青,杨秀梅
受保护的技术使用者:昆明理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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