2008年環(huán)保工程師講義之隔振工程(四)

字號(hào):

三、阻尼材料的性能及應(yīng)用技術(shù)
    1、阻尼材料
    阻尼減振降噪的技術(shù)基礎(chǔ)是材料和結(jié)構(gòu)的阻尼耗能特性。要充分發(fā)揮材料的阻尼作用,必須掌握材料的阻尼特性和機(jī)械特性,研究材料阻尼的形成機(jī)理和影響因素,開發(fā)新的、適用的阻尼材料和阻尼結(jié)構(gòu)。阻尼材料分類見表5-2-35。
    (1)黏彈類阻尼材料
    黏弱類阻尼材料是目前應(yīng)用最為廣泛的一種阻尼材料,可以在相當(dāng)大的范圍內(nèi)調(diào)整材料的成分和結(jié)構(gòu),從而滿足特定的溫度和頻率的要求,并有足夠的阻尼耗損因子??煞譃橄鹉z類、瀝青類、塑料類等。
    (2)阻尼涂料
    阻尼涂料由高分子樹脂加入適量填料和輔料配制而成,是一種可以涂敷在各種金屬板狀結(jié)構(gòu)表面上的,具有減振、降噪、絕熱和一定密封性能的特種涂料,可廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、船舶、車輛和各種機(jī)械的減振。
    (3)瀝青型阻尼材料
    瀝青型阻尼材料的基本配方以瀝青為基材,配以大量無機(jī)填料混合而成,必要時(shí)加入適量塑料、樹脂和橡膠等。在汽車、拖拉機(jī)、紡織機(jī)械和航天等行業(yè)使用較多,特別是在性能要求較高的車型中使用特別廣泛。大致分為以下四種類型:
    ①熔融型:此種板材熔點(diǎn)低,加熱后流動(dòng)性好,能流遍整個(gè)汽車底部構(gòu)件,在汽車烘漆加熱時(shí)一并進(jìn)行加熱。
    ②熱熔型:在板材的表面有一層熱熔膠,以便在汽車烘漆加熱時(shí)熱熔膠融化黏合,它一般用做汽車底部?jī)?nèi)襯。
    ③自黏型:在板材的表面涂上一層自粘型壓敏膠。并覆蓋隔離紙,一般用在汽車頂部和側(cè)蓋板部分。
    ④磁性型:在板材的配方中填充大量的磁粉,經(jīng)過充磁機(jī)充磁后具有磁性,可與金屬殼體貼合,一般用在車門部位。
    瀝青型阻尼材料的結(jié)構(gòu)耗損因子隨厚度的增加而增加。
    上述幾種阻尼材料雖然具有很大的阻尼耗損因子和良好的減振效果,但它們?nèi)秉c(diǎn)是本身的剛度小,因此不能作為機(jī)器本身的結(jié)構(gòu)件,同時(shí)在一些高溫場(chǎng)合也不能應(yīng)用。
    (4)阻尼合金
    阻尼合金又稱減振合金,俗稱啞鐵,阻尼合金具有良好的減振性能,即是結(jié)構(gòu)材料又有高阻尼性能。大阻尼合金。
    噪聲與振動(dòng)控制工程中選用的減振合金具有阻尼性能好,兼有鋼鐵良好的硬度性能,易于機(jī)械加工,具有耐腐蝕、耐高溫和成本低等多項(xiàng)綜合指標(biāo)。
    (5)復(fù)合型阻尼金屬板材
    在兩塊鋼板或鋁板之間夾有非常薄的黏彈性高分子材料,就構(gòu)成復(fù)合阻尼金屬板材,這種結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度由各基體金屬材料保證,阻尼性能由黏彈性材料和約束結(jié)構(gòu)加以保證。金屬板彎曲振動(dòng)時(shí),通過高分子材料的剪切變形,發(fā)揮其阻尼特性,不僅損耗因子大,而且在常溫或高溫下均能保持良好的減振性能。
    復(fù)合型阻尼金屬板材的優(yōu)點(diǎn)有如下五點(diǎn):
    ①振動(dòng)衰減特性好,耗損因子一般在0.3以上。
    ②機(jī)械性能好,復(fù)合型阻尼金屬板材的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度等機(jī)械品質(zhì)與同厚度普通金屬板大致相同。
    ③耐熱耐久性好,板材夾層采用特殊的樹脂,即使在 的空氣中連續(xù)加熱1000h,各種性能也不劣化。
    ④焊接性能好,焊縫性能與普通鋼相同。
    ⑤具有阻燃、耐腐蝕、耐水、耐油、耐寒、耐沖擊、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。
    (6)其他阻尼材料
    由橡膠型閉孔泡沫阻尼材料復(fù)合大阻尼壓敏黏和劑與防黏紙組成,具有良好的抗沖擊、隔熱、隔聲等性能,可用于抑制航天、航空、船舶的薄壁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制及液壓管道的減振。
    高溫條件下,常用的阻尼材料是玻璃狀阻尼陶瓷和細(xì)粒玻璃。還有抗靜電阻尼材料。