吸声材料的分类

根据吸声机理可以把吸声材料分为多孔吸声材料、柔性吸声材料和膜状吸声材料三大类。

(一).多孔吸声材料

在材料表面和内部有无数的均匀颁的微细孔或微间隙，这些孔隙互相贯通并且向外张开，使声波易于进入微孔或微间隙内，这种吸声材料称作多孔吸声材料。

1.  吸声机理

多孔吸声材料的构造特征是在材料中有许多微小的间隙和连续的孔洞，这些间隙和孔洞具有一定的通气性能。多孔吸声材料衰减声能有两个原因：一是当声波经过材料表面引起空隙内部空气振动时，空气与固体经络间产生相对运动。由于空气的粘滞性产生相应的粘滞阻力，使振动空气动能不断转化成为热能，从而使声波能量衰减；二是声波通过时发生空气绝热压缩升温，与多孔材料的热交换和热传导也衰减声能。

2.  种类

根据多孔吸声材料的形状，可以将多孔吸声材料分为泡沬型、纤维型、颗粒型三类。泡沬型材料的表面与内部皆有无数互相連通的微孔，其材质一般由聚氨脂泡沬塑料、微孔橡胶等制成。纤维型材料包括毛、木丝、甘蔗纤维、化纤维、玻璃棉、矿物棉、金属纤维等有机和无机纤维材料，其中的超细玻璃棉是最常用的一种多孔吸声材料，金属纤维是研制并得到应用的多孔吸声材料。颗粒状材料 有膨胀珍珠岩、蛭石混凝土和多孔陶土。

多孔吸声材料在使用时一般需要护面层保护，防止失散。护面层材料可以是玻璃丝布、金属丝网、纤维板等透声材料，内填以松散的厚度为5～10cm的多孔吸声材料。为防止松散的多孔材料下沉，常选用透声织物缝制成袋，再内填吸声材料。为保持固定几何形状并防止机械损伤，在材料间要加木筋条(木龙条)加固，材料外表面加穿孔罩面板保护。常用的护面板材为木质纤维板或薄塑料板。

3.  吸声特性

多孔吸声材料的吸声特性主要受入射声波(频率和入射角)和材料性质的影响，一般对高频声吸收效果好，低频声吸收效果较差。因为低频声波激发微孔内空气与筋络的相对运动少，磨擦损失少，因而声能损失少；而高频声容易使使之快速振动，从而消耗较多的声能，所以多孔吸声材料常用于高、中频噪声的吸收。

多孔吸声材料的特性除与本身内在的特性有关外，还与材料的使用条件有关，如单位体积重量、厚度以及构成吸声板的结构形式，使用时的温度、湿度等。

   4.吸声特性的影响因素

影响多孔材料的吸声特性的主要因素是材料的孔隙率、空气流阻和结构因子。其中以空气流阻最为重要。空气流阻是指在稳定气流状态下，吸声材料中压力梯度一气流线速度之比，它反映了空气通过多孔材料时阻力大小。单位厚度材料的流阻，称为比流阻。

a)    密度：改变材料的密度，等于改变了材料的空隙率(包括微孔数目与尺寸)和流阻。因此对于某一种多孔吸声材料都有一值。

b)    厚度：当多孔吸声材料的厚度增加时，对低频声的吸收增加，对高频声影响不大。对一定的多孔材料，厚度增加一倍，吸声频率特性曲线的峰值向低频方向近似移动一个倍频程。在实用中，考虑经济及制作的方便，对于中、高频噪声，一般可采用2～5cm厚的常规成形吸声板；对低频吸声要求较高时，则采用5～10cm厚。

c)    背后空气层：若在材料层与刚性壁之间留一定距离的空腔，可以改善对低频声的吸声性能，作用相当于增加了多孔材料的厚度，且更为经济，通常空腔增厚，对吸收低频声有利。当腔深近似于入射声波的1/4波长时，吸声系数，当腔深为1/2波长或其敕倍数时，吸声系数最小。实用时，过厚，常取腔深为5-10cm。

d)    温、湿度的影响：使用过程中温度升高会使材料的吸声性能高频向高频方向移动，温度降低向低频方向移动。所以在使用时，应注意该材料的温度适用范围。温度增大会使孔隙内吸水时增加，堵塞材料上的细孔，使吸声系数上降，而且是先从高频开始，因此对于湿度较大的车间或地下建筑的吸声处理，应选用吸水量较小的耐潮多孔材料，如防潮超细玻璃棉毡与矿棉吸声板等。

e)    气流的影响：当将多孔吸声材料用于通风管道和消声器内时，气流易吹散多孔材料，影响吸声效果，甚至飞散的材料会堵塞管道，损坏风机叶片，造成事故。应根据气流速度大小选择一层或多层不同的护面层。

(二)柔性吸声材料

柔性吸声材料内部一般具有许多微小而独立的气孔，基本上没有通气性能，但却具有一定的弹性。柔性吸声材料的吸声机理是，当声波入射到柔性吸声材料的表面时，很难透入到材料的内部，柔性吸声材料只作整体的振动，因材料内部存在一定的磨擦而消耗了声能，引起声波的衰减。

(三)板状与膜状吸声材料

板状材料是将胶合板、硬质板、石膏板、石棉水泥板等板材固定 在框架上，并在其背后设置空气层。膜状材料是指聚乙烯薄膜或几乎没有通气性能的帆布等材料，由于它们的刚度很小，在受拉情况下处于张紧状态且具有一定的弹性。两种材料的吸声机理很相似，当入射声波的频率同材料的固有频率一致时，两种材料都会发生共振，并引起内部磨擦而消耗声能。板状或膜状材料所构成的吸声结构可用于吸收低频噪声。

吸声结构：利用共振原理做成的吸声结构叫做共振吸声结构。它基本分为三种：薄板共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构、微穿孔板共振吸声结构。主要适用于对中、低频噪声的吸收。