高降噪聚合物基复合材料的制备及声学性能研究进展

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2023.11.019

中国塑料 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (11): 170-177.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2023.11.019

高降噪聚合物基复合材料的制备及声学性能研究进展

吕冲¹(), 朱雯雯², 史正雪¹, 加英姿¹, 江学良¹, 游峰¹(), 黄李纲¹, 姚楚¹, 刘仿军¹

^1.武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北省等离子体化学与新材料重点实验室，武汉 430205
^2.上汽通用汽车有限公司武汉分公司，武汉 430200

收稿日期:2023-05-23 出版日期:2023-11-26 发布日期:2023-11-22
通讯作者: 游峰（1985—），男，副教授，从事聚合物基复合材料研究，youfeng.mse@wit.edu.cn
E-mail:571663427@qq.com;youfeng.mse@wit.edu.cn
作者简介:吕冲（1999—），男，在读研究生，从事高分子材料复合材料研究，571663427@qq.com
基金资助:
武汉工程大学第十四届研究生教育创新基金(CX2022234)

Research progress in preparation and acoustic properties of polymer composites with high noise reduction

LYU Chong¹(), ZHU Wenwen², SHI Zhengxue¹, JIA Yingzi¹, JIANG Xueliang¹, YOU Feng¹(), HUANG Ligang¹, YAO Chu¹, LIU Fangjun¹

^1.Hubei Key Laboratory of Plasma Chemistry and Advanced Materials，School of Material Science and Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430205，China
^2.SAIC General Motors Co，Ltd，Wuhan Branch，Wuhan 430200，China

Received:2023-05-23 Online:2023-11-26 Published:2023-11-22
Contact: YOU Feng E-mail:571663427@qq.com;youfeng.mse@wit.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

从聚合物吸声材料和隔声材料两方面入手，简要介绍了多孔吸声材料、多层吸声材料、复合多孔吸声材料，单层隔声材料以及多层隔声材料的作用机理；基于现有材料性能的局限性，综述聚合物复合降噪材料的制备方法和提高降噪性能的途径；此外，结合文献介绍了层状复合降噪材料、环保型复合降噪材料和声学超材料的制备及声学特性研究进展，为今后降噪聚合物材料的研究提供了方向；最后，简要展望了高降噪复合材料的发展前景。

关键词: 聚合物, 吸声, 隔声, 层状结构, 环保

Abstract:

In this paper， the action mechanisms of porous sound absorbing materials， multi⁃layered sound absorbing materials， composite porous sound absorbing materials， single⁃layered sound insulating materials and multi⁃layered sound insulating materials were briefly introduced from the aspects of polymeric sound absorbing materials and sound insulating materials. Based on the limitations of the performance of existing materials， the preparation methods of polymeric composite soundproofing materials and the ways to improve their soundproofing performance were reviewed in detail. Moreover， through combining with the literature， the preparation methods and acoustic properties of layered composite noise⁃reducing materials， environmentally friendly composite noise⁃reducing materials， and acoustic metamaterials were introduced to provide a direction for the future improvement of noise⁃reducing polymeric materials. Finally， a brief outlook on the development prospects of high⁃noise composite materials was presented.

Key words: polymer, sound absorption, sound insulation, layered structure, environmental protection

中图分类号:

TQ320.7

吕冲, 朱雯雯, 史正雪, 加英姿, 江学良, 游峰, 黄李纲, 姚楚, 刘仿军. 高降噪聚合物基复合材料的制备及声学性能研究进展[J]. 中国塑料, 2023, 37(11): 170-177.

LYU Chong, ZHU Wenwen, SHI Zhengxue, JIA Yingzi, JIANG Xueliang, YOU Feng, HUANG Ligang, YAO Chu, LIU Fangjun. Research progress in preparation and acoustic properties of polymer composites with high noise reduction[J]. China Plastics, 2023, 37(11): 170-177.

图/表 7

图1 周期晶胞模拟结构

Fig.1 Simulation structure of periodic cell

图2 chirped多层结构示意图

Fig.2 Schematic diagram of chirped multi⁃storey structure

图3 CCS形貌及CCS/Mt气凝胶

Fig.3 Morphology of CCS and the CCS/Mt aerogel

图4 定向拮抗石墨烯吸声器吸声机理的示意图

Fig.4 Schematic diagram of sound absorption mechanism of directionally antagonistic graphene sound absorber

图5 声波路径的耗散和阻尼的可能机制

Fig.5 Damping of sound wave pathway and possible mechanism of dissipation

图6 不同取向多层复合材料的SEM照片

Fig.6 SEM images of multilayer composites with different orientation

图7 实验结果与仿真结果比较

Fig.7 Comparison of experimental and simulation results

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