CN111163928A - 声学复合材料及其方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种声学复合材料。所述声学复合材料包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第一多孔层。所述声学复合材料还包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第二多孔层。所述声学复合材料还包括与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻的穿孔膜。所述穿孔膜包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面。所述穿孔膜还包括多个通孔的图案化布置，所述多个通孔各自独立地从第一开口端延伸至第二开口端，所述第一表面包括所述第一开口端，所述第二表面包括所述第二开口端。

Description

声学复合材料及其方法
背景技术
声学材料用于各种应用中。此类材料可由选择用于降低传输或吸收声音的各种组分制成。随着对声学吸收体和处理的需求增加，期望构造绝缘材料，该绝缘材料可用于有效降低传输或吸收较宽频谱内的声音，包括使用常规多孔材料无法获得的期望的低频范围的改善。
发明内容
本公开提供一种声学复合材料。所述声学复合材料包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第一多孔层。所述声学复合材料还包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第二多孔层。所述声学复合材料还包括与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻的穿孔膜。所述穿孔膜包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面。所述穿孔膜还包括多个通孔的图案化布置，所述多个通孔各自独立地从第一开口端延伸至第二开口端，所述第一表面包括所述第一开口端，所述第二表面包括所述第二开口端。
本公开还提供一种声学复合材料。所述声学复合材料包括第一多孔层和任选地第二多孔层。所述多孔层独立地包含选自以下的材料：泡沫、半结晶纤维、熔喷纤维、玻璃纤维、含氟聚合物纤维以及它们的混合物。所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者独立地具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力和可变密度，所述可变密度由具有第一密度的第一部分和相对于所述第一部分横向间隔开的第二部分限定，所述第二部分具有不同于所述第一密度的第二密度。
本公开还提供一种声学复合材料。所述声学复合材料包括具有第一密度以及在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第一多孔层。所述声学复合材料还包括具有第二密度以及在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第二多孔层。所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者独立地包含选自以下的材料：泡沫、半结晶纤维或它们的混合物，并且具有可变密度。所述声学复合材料还包括与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻的穿孔膜。所述穿孔膜包括第一表面和相反的第二表面。所述穿孔膜还包括多个锥形通孔，所述多个锥形通孔从由所述第一表面限定的第一开口端延伸至由所述第二表面限定的第二开口端，所述第一开口端的第一直径大于第二开口端的第二直径。所述锥形通孔的所述第一开口端和所述第二开口端各自具有由大致圆形外缘或多边形外缘限定的轮廓。
本公开还提供一种包含声学复合材料的组件。所述声学复合材料包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第一多孔层。所述声学复合材料还包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第二多孔层。所述声学复合材料还包括与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻的穿孔膜。所述穿孔膜包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面。所述穿孔膜还包括多个通孔的图案化布置，所述多个通孔各自独立地从第一开口端延伸至第二开口端，所述第一表面包括所述第一开口端，所述第二表面包括所述第二开口端。所述组件还包括分别与所述声学复合材料的所述第一多孔层和所述第二多孔层相邻的第一面板和第二面板。
本公开还提供一种使用声学复合材料的方法。所述声学复合材料包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第一多孔层。所述声学复合材料还包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第二多孔层。所述声学复合材料还包括与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻的穿孔膜。所述穿孔膜包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面。所述穿孔膜还包括多个通孔的图案化布置，所述多个通孔各自独立地从第一开口端延伸至第二开口端，所述第一表面包括所述第一开口端，所述第二表面包括所述第二开口端。所述方法包括将所述多个通孔的所述第一开口端暴露于噪声源。
本公开还提供一种制备声学复合材料的方法。所述声学复合材料包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第一多孔层。所述声学复合材料还包括具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力的第二多孔层。所述声学复合材料还包括与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻的穿孔膜。所述穿孔膜包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面。所述穿孔膜还包括多个通孔的图案化布置，所述多个通孔各自独立地从第一开口端延伸至第二开口端，所述第一表面包括所述第一开口端，所述第二表面包括所述第二开口端。所述方法包括将所述穿孔膜定位成与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻。所述方法还包括任选地将所述穿孔膜联接到所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者。
根据本公开的各种实施方案提供特定优势，这些优势中的至少一些是预料不到的。例如，根据本公开的一些实施方案，所述声学复合材料可包括穿孔膜，该穿孔膜包括根据预定图案布置的多个通孔。根据本公开的一些实施方案，可根据孔设计和分布来描述图案。根据本公开的一些实施方案，与具有随机通孔分布的对应复合材料相比，图案化布置可有助于改善复合材料的声学性能。例如，根据本公开的一些实施方案，通孔的尺寸和布置可被设定成提供相对于穿孔膜的相反侧上的声音改善的性能。例如，根据本公开的一些实施方案，穿孔的尺寸可被设定成优化暴露于第一侧(例如，面向车辆的内部)的声音的吸收，同时优化暴露于与第一侧相对的第二侧(例如，面向车辆的外部)的声音传输损耗。
根据本公开的一些实施方案，与不含包括根据预定图案布置的多个通孔的穿孔膜和具有可变密度的多孔层中的至少一者的对应声学复合材料相比，声学复合材料的透射率损耗增加。根据本公开的一些实施方案，穿孔膜可放置在阻燃材料之间，并且包含不具有阻燃性但具有比对应的阻燃性材料更好的声学性能的材料。根据本公开的一些实施方案，与穿孔膜相邻的多孔层的密度局部增加或减小，以获得可变密度。与不含具有可变密度的多孔层的对应声学复合材料相比，可变密度可增加声学复合材料的声学性能。根据本公开的一些实施方案，多孔层的可变密度可有助于优化多孔层的重量和厚度，这可有助于使声学复合材料更适于其中可存在重量和尺寸限制的航空航天应用。根据本发明的一些实施方案，优化和控制多孔层和声学复合材料整体厚度的能力可允许设计者将具有更大密度或厚度的多孔层区域定位在车辆经受高水平的特定噪声诸如低频噪声的区域附近。
另外，根据本公开的一些实施方案，多孔层的可变密度可在单个多孔层内实现。根据本公开的一些实施方案，这可不同于必须设计包括多孔层的复合材料，该多孔层联接到具有不同密度的多孔材料的第二层以便获得可变密度或密度梯度。根据本公开的一些实施方案，在整个多孔层厚度上，密度或密度梯度的任何变化均可在一个多孔层内实现。根据本公开的一些实施方案，与不含具有可变密度的至少一个多孔层的对应声学复合材料相比，在同一多孔层内实现可变密度或密度梯度的能力可导致声学复合材料的厚度减小以及重量降低。例如，根据本公开的一些实施方案，与不含至少一个多孔层或包括各自具有均匀密度的多个堆叠多孔层的对应声学复合材料相比，包括具有可变密度的至少一个多孔层的声学复合材料可具有基本上相同或更好的声学性能。根据本公开的一些示例，对应声学复合材料的厚度以及重量可在所公开的包括具有可变密度的多孔层的声学复合材料的厚度的约1.1倍至约10倍的范围内。
根据本公开的一些实施方案，与仅使用穿孔膜的系统相比，声学复合材料在性能方面是有益的。根据本公开的一些实施方案，如果仅使用不含至少一个多孔层的穿孔膜，则仅由穿孔膜提供的热阻不足以用于各种应用。因此，根据本公开的一些实施方案，包括至少一个多孔层和穿孔膜的声学复合材料可提供改善的声学性能和热阻。
根据本公开的一些实施方案，声学复合材料可包括弹性体膜或阻挡层。根据本公开的一些实施方案，弹性体膜可为声学复合材料增加质量，这可有助于改善声学复合材料在所选应用中的声学性能。另外，根据本公开的一些实施方案，弹性体膜可用于改变声学膜的刚度。
根据本公开的一些实施方案，包括穿孔膜的复合材料的传输损耗在约315Hz至约5000Hz的频率范围内示出约0.8dB至约4dB的传输损耗的改善。根据本公开的一些实施方案，包括穿孔膜的复合材料示出很少或没有共振效应。根据本公开的一些实施方案，共振效应可指在频带低端上的传输损耗示出突然非线性降低或下降的情况。然而，根据本公开的一些实施方案，声学复合材料可充当赫姆霍兹(Helmholtz)共振器，以在约315Hz至约5000Hz的频率范围内产生更稳定的或线性的传输曲线。
根据本公开的一些实施方案，穿孔膜可包括锥形通孔。根据一些实施方案，使通孔成锥形可降低穿孔膜中的孔密度，这可导致更具成本效益的制造。另外，根据一些实施方案，减小的空隙体积可允许穿孔膜更有效地用作例如液态水、水蒸汽、油、粉尘和碎屑等的屏障。根据本公开的一些实施方案，形成包括锥形的通孔可提高制造穿孔膜的效率并降低其成本。另外，根据本公开的一些实施方案，与不含包括至少一个锥形通孔的穿孔膜的对应声学复合材料相比，声学复合材料的声学性能也通过在穿孔膜中包括锥形通孔而增加。
附图说明
在未必按比例绘制的附图中，类似的附图标记描述多个视图中的基本上相似的部件。具有不同字母后缀的类似附图标记表示基本上相似的部件的不同情况。附图通常以举例的方式示出，但不受限于本文档中讨论的各种实施方案。
图1为根据各种实施方案的声学复合材料的示意图。
图2为根据各种实施方案的另一种声学复合材料的示意图。
图3为根据各种实施方案的多孔层的示意性剖视图。
图4为根据各种实施方案的具有可变密度的多孔层的示意性剖视图。
图5为根据各种实施方案的具有可变密度并包括固体填料组分的多孔层的示意性剖视图。
图6为根据各种实施方案的具有可变密度并包括穿孔膜的多孔层的示意性剖视图。
图7为根据各种实施方案的包括弹性体膜的多孔层的示意性剖视图。
图8为根据各种实施方案的包括可变密度并不含突出部的多孔层的示意性剖视图。
图9为根据各种实施方案的穿孔膜的俯视平面图。
图10为根据各种实施方案的沿图9的线10-10截取的穿孔膜的局部剖视图。
图11为根据各种实施方案的形成声学复合材料的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明所公开主题的特定实施方案，其示例在附图中部分说明。虽然本发明所公开的主题将结合所列举的权利要求来描述，但应当理解，示例性主题不旨在将权利要求限制于本发明所公开的主题。
在整个该文档中，以一个范围格式表达的值应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的极限明确列举的数值而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围，如同明确列举了每个数值和子范围一样。例如，范围“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”应当解释为不仅包括约0.1％至约5％，而且还包括在指示范围内的单个值(例如，1％、2％、3％、和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则表述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指明，否则表述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。
在该文档中，除非上下文清楚地指明，否则术语“一个”、“一种”或“该/所述”用于包括一个(种)或多于一个(种)。除非另外指明，否则术语“或”用于指非排他性的“或”。表述“A和B中的至少一者”具有与“A、B或者A和B”相同的含义。此外，应当理解，本文所用且未以其它方式定义的措辞或术语仅出于说明的目的而不具有限制性。部分标题的任何使用均旨在有助于文档的理解且不应当解释为是限制性的；与部分标题相关的信息可在该特定部分内或外出现。
在本文所述的方法中，除了明确列举了时间或操作序列之外，可以任何顺序进行各种行为而不脱离本发明原理。此外，规定的行为可同时进行，除非明确的权利要求语言暗示它们单独地进行。例如，进行X的受权利要求保护的行为和进行Y的受权利要求保护的行为可在单一操作中同时进行，并且所得的过程将落入受权利要求保护的过程的字面范围内。
如本文所用，术语“约”可允许例如数值或范围的一定程度的可变性，例如在所述值或所述范围极限的10％内、5％内或1％内，并且包括确切表述的值或范围。
如本文所用，术语“基本上”是指大部分或大多数，如至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％、或至少约99.999％或更多、或100％。
声音吸收体已广泛用于多种不同的吸音领域中。声音吸收体的示例为基于纤维的并且使用纤维材料，诸如玻璃纤维、开孔聚合物泡沫、衍生自聚氨酯的纤维喷涂材料、以及吸声瓦(纤维和/或颗粒材料的附聚物)。此类基于纤维的声音吸收体依赖于间隙空间中声能的摩擦耗散，并且可有利地提供相对宽带声吸收。尽管它们在宽带吸收方面具有优势，但基于纤维的声音吸收体具有显著的固有缺点。此类声音吸收体可容易地释放颗粒物并有害地降低周围环境的空气质量。一些基于纤维的声音吸收体还对热量或火敏感，并且/或者需要昂贵的处理来提供耐热性/耐火性。因此，基于纤维的声音吸收体在许多环境中可能使用受限。
另选地，穿孔片材或膜也已被用于声音吸收体中。这些片材包括相对较厚的穿孔材料，诸如具有相对较大孔直径(例如，大于1mm孔直径)的金属。穿孔片材可以两种方式使用。例如，它们可单独与反射表面一起使用以针对相对音调的声音提供窄带声吸收。它们也可用作纤维材料的面层以在更宽频谱上提供声吸收。在后一种情况下，穿孔片材可用作保护，其中纤维材料提供声吸收。也已提出微穿孔、基于片材的声音吸收体用于声吸收。常规的基于微穿孔片材的声音吸收体使用相对较厚(例如，大于2mm)和刚性的穿孔金属或玻璃片材或者较薄的穿孔片材，这些片材设置在外部以加强条支撑或硬化，以在经受入射声波时消除片材的振动。
虽然这些基于穿孔片材的声音吸收体可克服基于纤维的声音吸收体的固有缺点中的一些，诸如释放颗粒碎屑的风险，潜在的固有热敏感性或尺寸，但它们可能为昂贵的并且/或者在许多应用中使用受限。例如，使用非常厚和/或非常硬的材料或者使用增厚条或外部支撑件用于穿孔片材限制了使用此类片材的声音吸收体的使用。所需的厚度/刚度或条/外部支撑件也使得穿孔片材制造昂贵。最后，穿孔片材可设置有昂贵的窄直径穿孔，或者在涉及音调声音的有限情况下使用。例如，为了实现宽带声吸收，常规的穿孔片材可设置有具有高纵横比(孔深度与孔直径的比率)的穿孔。然而，用于形成此类小孔径的冲压、压印或激光钻孔技术均非常昂贵。因此，声吸收工业仍寻求廉价且能够广泛使用的声音吸收体。本公开通过部分地提供一种声学复合材料来解决这些以及其他需求，该声学复合材料包括多孔层和通过便利的制造技术以低成本在其上设置有预定图案的通孔的穿孔膜。
本文描述了一种声学复合材料。声学复合材料为通常可包括金属材料的声音吸收体。声学复合材料10的示例在图1和图2中示出，这些图为声学复合材料10的示意图。图1和图2示出了许多相同的特征并且同时进行讨论。如图1所示，声学复合材料10包括第一多孔层12、第二多孔层14和穿孔膜16(或者称为微穿孔膜)，该穿孔膜包括通孔18(或者称为微穿孔)。如图1所示，穿孔膜16定位在第一多孔层12和第二多孔层14之间。在其他示例中，诸如图2所示，穿孔膜16不定位在多孔层12和14之间，而是位于多孔层12和14中的一者的外部。另外，虽然声学复合材料10示出为包括两个多孔层，但声学复合材料10的另外的示例可包括任何其他多个多孔层。例如，声学复合材料10可包括三个、四个、五个或甚至六个多孔层。
可选择声学复合材料10的部件的物理特性以控制复合材料10的声学性能或特性。感兴趣的声学特性可包括在约50Hz至约10,000Hz范围内的频率下的声吸收和透射率。物理特性，诸如各个部件的厚度、密度和挠曲模量可影响声学复合材料10的吸收和透射率。例如，调节这些特性可允许声学复合材料10响应于声音的入射而选择性地振动，减小振动，或甚至共振以改变声音的频率。
第一多孔层12、第二多孔层14、或任何其他多孔层可为膨松或非膨松结构。包含在各个多孔层中的材料及其特性可影响多孔层和声学复合材料10整体的声学性能。可包含在第一多孔层12和第二多孔层14中的合适材料的示例可包括泡沫、熔纺纤维、熔喷纤维、含氟聚合物纤维、玻璃纤维以及它们的混合物。泡沫可为开孔泡沫或闭孔泡沫。泡沫可包含聚合物。聚合物可选自聚乙烯、聚氨酯、聚乳酸、聚丙烯、乙烯和甲基丙烯酸酯共聚物、聚苯硫醚、它们的共聚物以及它们的混合物。聚合物可在泡沫的约80重量％至约100重量％、泡沫的约95重量％至约100重量％的范围内，或者小于、等于或大于泡沫的约80重量％、85重量％、90重量％、95重量％或100重量％。
在第一多孔层12和第二多孔层14包含含氟聚合物纤维的示例中，纤维可包含聚合物，该聚合物选自聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯聚合物、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯-丙烯、聚乙烯四氟乙烯、聚乙烯氯三氟乙烯、全氟聚醚、它们的共聚物以及它们的混合物。聚合物可在含氟聚合物的约80重量％至约100重量％、含氟聚合物的约95重量％至约100重量％的范围内，或者小于、等于或大于含氟聚合物的约80重量％、85重量％、90重量％、95重量％或100重量％。
在另外的示例中，第一多孔层12和第二多孔层14可包含半结晶纤维。半结晶纤维可包含选自以下的聚合物：聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚氨酯、聚丁烯、聚乳酸、聚苯硫醚、聚砜、液晶聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯腈、环状聚烯烃、聚酰胺、丙烯酸类、人造丝、乙酸纤维素、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、它们的共聚物、聚羟基丁酸酯、聚己内酯、聚羟基链烷酸酯、聚乙交酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚己二酸乙二醇酯、聚甲醛、聚(偏氟乙烯)、聚(乙烯-三氟氯乙烯)、聚(氟乙烯)、聚(环氧乙烷)、聚己内酯、半结晶脂族聚酰胺、热致性液晶聚合物以及它们的混合物。聚合物可在半结晶纤维的约80重量％至约100重量％、半结晶纤维的约95重量％至约100重量％的范围内，或者小于、等于或大于半结晶纤维的约80重量％、85重量％、90重量％、95重量％或100重量％。半结晶纤维可为非织造纤维。
本文所述的纤维中的任一种均可具有至少约0.3微米、至少约0.5微米、至少约1微米、至少约5微米或至少约10微米的中值直径。纤维的线密度可在约1旦尼尔至约15旦尼尔、约3旦尼尔至约8旦尼尔的范围内，或者小于、等于或大于约1旦尼尔、2旦尼尔、3旦尼尔、4旦尼尔、5旦尼尔、6旦尼尔、7旦尼尔、8旦尼尔、9旦尼尔、10旦尼尔、11旦尼尔、12旦尼尔、13旦尼尔、14旦尼尔、15旦尼尔、16旦尼尔、17旦尼尔、18旦尼尔、19旦尼尔或20旦尼尔。单个纤维的卷曲指数值可在约15％至约60％、约25％至约50％的范围内，小于、等于或大于约15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％。卷曲指数值是所产生卷曲的量度；例如，在纤维中诱发可观的卷曲之前。卷曲指数值表示为处于延长状态的纤维长度减去处于松弛(例如，缩短)状态的纤维长度的差除以处于延长状态的纤维长度。使纤维卷曲可有助于使纤维更易于加工。另外，与不含卷曲纤维或具有较少卷曲纤维的对应多孔层相比，卷曲纤维可有助于增加多孔层12和14的膨松度。
声学复合材料10整体和各个部件的声学性能可为第一多孔层12和第二多孔层14的流动阻力的函数。例如，第一多孔层12和第二多孔层14可以独立地具有在约100瑞利至约150,000瑞利、约200瑞利至约100,000瑞利、约500瑞利至约50,000瑞利范围内，或者小于、等于或大于约100瑞利、200瑞利、300瑞利、400瑞利、500瑞利、600瑞利、700瑞利、800瑞利、900瑞利、1,000瑞利、5,000瑞利、10,000瑞利、20,000瑞利、30,000瑞利、40,000瑞利、50,000瑞利、60,000瑞利、70,000瑞利、80,000瑞利、90,000瑞利、100,000瑞利、110,000瑞利、120,000瑞利、130,000瑞利、140,000瑞利或约150,000瑞利的流动阻力。如本文所用，单位“瑞利”也可表示为kg/(m2s)。
第一多孔层12和第二多孔层14的厚度(分别为T1和T2)可独立地在约3mm至约90mm、约20mm至约30mm的范围内，或者小于、等于或大于约3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm、10.5mm、11mm、11.5mm、12mm、12.5mm、13mm、13.5mm、14mm、14.5mm、15mm、15.5mm、16mm、16.5mm、17mm、17.5mm、18mm、18.5mm、19mm、19.5mm、20mm、20.5mm、21mm、21.5mm、22mm、22.5mm、23mm、23.5mm、24mm、24.5mm、25mm、25.5mm、26mm、26.5mm、27mm、27.5mm、28mm、28.5mm、29mm、29.5mm、30mm、30.5mm、31mm、31.5mm、32mm、32.5mm、33mm、33.5mm、34mm、34.5mm、35mm、35.5mm、36mm、36.5mm、37mm、37.5mm、38mm、38.5mm、39mm、39.5mm、40mm、40.5mm、41mm、41.5mm、42mm、42.5mm、43mm、43.5mm、44mm、44.5mm、45mm、45.5mm、46mm、46.5mm、47mm、47.5mm、48mm、48.5mm、49mm、49.5mm、50mm、50.5mm、51mm、51.5mm、52mm、52.5mm、53mm、53.5mm、54mm、54.5mm、55mm、55.5mm、56mm、56.5mm、57mm、57.5mm、58mm、58.5mm、59mm、59.5mm、60mm、60.5mm、61mm、61.5mm、62mm、62.5mm、63mm、63.5mm、64mm、64.5mm、65mm、65.5mm、66mm、66.5mm、67mm、67.5mm、68mm、68.5mm、69mm、69.5mm、70mm、70.5mm、71mm、71.5mm、72mm、72.5mm、73mm、73.5mm、74mm、74.5mm、75.5mm、76mm、76.5mm、77mm、77.5mm、78mm、78.5mm、79mm、79.5mm、80mm、80.5mm、81mm、81.5mm、82mm、82.5mm、83mm、83.5mm、84mm、84.5mm、85mm、85.5mm、86mm、86.5mm、87mm、87.5mm、88mm、88.5mm、89mm、89.5mm或约90mm。如图1和图2所示，第一多孔层12和第二多孔层14的厚度相同。然而，在其他示例中，相应的厚度可不同。相对于彼此，第一多孔层12的厚度可在第二多孔层14的厚度的约0.2倍至约5倍、第二多孔层14的厚度的约1倍至约3倍的范围内，或者小于、等于或大于第二多孔层14的厚度的约0.2倍、0.3倍、0.4倍、0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1.0倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍、2.1倍、2.2倍、2.3倍、2.4倍、2.5倍、2.6倍、2.7倍、2.8倍、2.9倍、3.0倍、3.1倍、3.2倍、3.3倍、3.4倍、3.5倍、3.6倍、3.7倍、3.8倍、3.9倍、4.0倍、4.1倍、4.2倍、4.3倍、4.4倍、4.5倍、4.6倍、4.7倍、4.8倍、4.9倍或约5.0倍。另选地，第二多孔层14的厚度可在第一多孔层12的厚度的约0.2倍至约5倍、第一多孔层12的厚度的约1倍至约3倍的范围内，或者小于、等于或大于第一多孔层12的厚度的约0.2倍、0.3倍、0.4倍、0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1.0倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍、2.1倍、2.2倍、2.3倍、2.4倍、2.5倍、2.6倍、2.7倍、2.8倍、2.9倍、3.0倍、3.1倍、3.2倍、3.3倍、3.4倍、3.5倍、3.6倍、3.7倍、3.8倍、3.9倍、4.0倍、4.1倍、4.2倍、4.3倍、4.4倍、4.5倍、4.6倍、4.7倍、4.8倍、4.9倍或约5.0倍。
可影响声学性能的第一多孔层12和第二多孔层14的另一个特性是多孔层的密度。在一些示例中，第一多孔层12和第二多孔层14的密度基本上相同(例如，在彼此的约5％内)。在其他示例中，第一层12和第二层14的密度可以不同。合适的密度值的示例包括在约0.001g/cm3至约5g/cm3、0.01g/cm3至约0.05g/cm3范围内，或者小于、等于或大于约0.001g/cm3、0.002g/cm3、0.003g/cm3、0.004g/cm3、0.005g/cm3、0.006g/cm3、0.007g/cm3、0.008g/cm3、0.009g/cm3、0.01g/cm3、0.02g/cm3、0.03g/cm3、0.04g/cm3、0.05g/cm3、0.06g/cm3、0.07g/cm3、0.08g/cm3、0.09g/cm3、0.1g/cm3、0.2g/cm3、0.3g/cm3、0.4g/cm3、0.5g/cm3、0.6g/cm3、0.7g/cm3、0.8g/cm3、0.9g/cm3、1g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3、1.3g/cm3、1.4g/cm3、1.5g/cm3、1.6g/cm3、1.7g/cm3、1.8g/cm3、1.9g/cm3、2g/cm3、2.1g/cm3、2.2g/cm3、2.3g/cm3、2.4g/cm3、2.5g/cm3、2.6g/cm3、2.7g/cm3、2.8g/cm3、2.9g/cm3、3g/cm3、3.1g/cm3、3.2g/cm3、3.3g/cm3、3.4g/cm3、3.5g/cm3、3.6g/cm3、3.7g/cm3、3.8g/cm3、3.9g/cm3、4g/cm3、4.1g/cm3、4.2g/cm3、4.3g/cm3、4.4g/cm3、4.5g/cm3、4.6g/cm3、4.7g/cm3、4.8g/cm3、4.9g/cm3或约5g/cm3的那些。在一些示例中，相应多孔层的密度基本上均匀。例如，多孔层的任何无规部分的任何部分的密度可具有基本上等于多孔层的第二随机部分的密度的值。这在图3中示出，其为第一多孔层12'的示意性剖视图。第一多孔层12'示出了包含非织造纤维材料的多孔层，与第一多孔层12'相关的任何描述同样适用于第一多孔层12，并且反之亦然，并且同样适用于第二多孔层14。如图3所示，具有不同长度和厚度的纤维19在整个第一多孔层12'中无规分布，没有任何部分具有比第一多孔层12'的任何其他部分更大的密度值。
然而，在其他示例中，第一多孔层12'以及第二多孔层14可包括可变密度，其中同一层的至少两个离散部分具有不同的密度值。其示例在图4中示出，其为具有可变密度的第一多孔层12'的剖视示意图。在整个本公开中，相对于第一多孔层12'所述的特征同样适用于第二多孔层14或任何附加多孔层。
如图4所示，第一多孔层12'包括相邻突出部20，其中腔体22分散在相邻突出部之间。部分24邻近腔体22定位。借助于与腔体22相邻的被压缩的非织造纤维，部分24的密度大于第一多孔层12’的由部分26构成的剩余部分的密度。
部分24以预定图案布置在第一多孔层12’上。如图4所示，部分24在与腔体22相邻的位置处相对于彼此横向间隔开。部分24之间的横向间距在第一多孔层12’上为恒定的或可变的。如所示，每个部分24的厚度基本上相同，然而，在其他示例中，每个部分24的厚度可不同。相对于彼此，第一多孔层12’在部分24处的密度可在部分26处的密度的约0.3倍至约10.0倍、约2.0倍至约5.0倍的范围内，或者小于、等于或大于部分26处的密度的约0.3倍、0.4倍、0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1.0倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍、2.1倍、2.2倍、2.3倍、2.4倍、2.5倍、2.6倍、2.7倍、2.8倍、2.9倍、3.0倍、3.1倍、3.2倍、3.3倍、3.4倍、3.5倍、3.6倍、3.7倍、3.8倍、3.9倍、4.0倍、4.1倍、4.2倍、4.3倍、4.4倍、4.5倍、4.6倍、4.7倍、4.8倍、4.9倍或约5.0倍。
部分24的更大密度值可部分地通过形成突出部24来实现。如本文进一步所述，突出部24可通过提供或接纳具有均匀密度的多孔层12'或14(例如，如相对于图3所示)并且选择性地压制多孔层的区域来形成。没有压制的区域产生突出部20。第一多孔层12’在突出部24处的厚度与如图1-3所示的T1或T2基本上相当。然而，第一多孔层12'在腔体22处的厚度减小。例如，第一多孔层12’在突出部20处的厚度可在第一多孔层12'在腔体22处的厚度的约3倍至约10倍、约4倍至约6倍的范围内，或者小于、等于或大于第一多孔层12'在腔体22处的厚度的约3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、5.5倍、6倍、6.5倍、7倍、7.5倍、8倍、8.5倍、9倍、9.5倍或约10倍。一般来讲，随着第一多孔层12'在突出部20和腔体22之间的相对厚度增加，部分24相对于部分26的密度相应地增大。
因为部分24可至少部分地通过形成突出部24和腔体22来形成，所以在其间形成腔体的相邻突出部20之间的间距可限定部分24的图案化布置。例如，相邻突出部的中心之间的距离可在约1mm至约50mm、约15mm至约25mm的范围内，或者小于、等于或大于约1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm或约50mm。相邻突出部20之间的空间可为部分24所处的位置。如图4所示，突出部20布置在第一排中。然而，在其他示例中，第一多孔层12'可包括突出部20的彼此相邻的任何多个排。突出部20和其间的腔体22的布置可一起起作用以在第一多孔层12'中形成部分24的预定图案。本发明人已发现，在一些示例中，形成具有可变密度的第一多孔层12'或第二多孔层14可导致与不含多个突出部和腔体的对应多孔层相比，多孔层具有增加的流动阻力。
第一多孔层12'和第二多孔层14的声学特性(诸如流动阻力、振动或共振频率)可通过用固体填料组分填充腔体22来进一步调节。图5为包括固体填料组分28的第一多孔层12’的示意性剖视图。固体填料组分28可为任何合适的固体材料。例如，固体填料组分28可包括选自以下的材料：捕虏体、陶瓷颗粒以及它们的混合物。这些中的任一种均可分散在树脂或粘结剂中以形成附聚。粘结剂的示例包括丙烯酸酯粘结剂和聚氨酯粘结剂。固体填料组分28可至少部分地填充腔体22。在一些示例中，每个腔体22包括固体填料组分28，并且在其他示例中，并非所有的腔体可包括固体填料组分28。如图5所示，固体填料组分28的尺寸被设定为矩形以完全填充腔体22。然而，在其他示例中，固体填料组分28的尺寸可被设定为可能仅部分地填充腔体22的不同形状。例如，固体填料组分28可具有任何合适的大致圆形、球形和多边形形状。包括固体填料组分28及其填充腔体22的程度可用于进一步调节第一多孔层12'的声学特性。例如，固体填料组分28可向声学复合材料10增加质量，这可影响复合材料10的共振并改善低频声吸收。
如本文关于图1和图2所述，穿孔膜16与第一多孔层12和第二多孔层14中的至少一者相邻。图6为包括穿孔膜16的第一多孔层12’的示意性剖视图。如本文进一步所述，包括并设计穿孔膜16可影响声学复合材料10的声学特性。
改变复合材料10的声学特性的另一种方式为包括弹性体膜，该弹性体膜可附接到第一多孔层12’、第二多孔层14或穿孔膜16。图7为包括附接到其的弹性体膜30的第一多孔层12’的示意性剖视图。弹性体膜30可基本上不含孔隙率。弹性体膜30可包含任何合适的材料。合适材料的示例可包括含氟弹性体、橡胶(例如氯丁橡胶)、硅橡胶或热塑性聚氨酯。
在第一多孔层12'或第二多孔层14的另一个示例中，相应的层可不含突出部20和腔体22。图8中示出了一个示例，其为包括可变密度但不含突出部20和腔体22的第一多孔层12'的剖视示意图。这可通过移除突出部20或通过直接使第一多孔层12'的区域致密化以形成部分24来形成。直接使第一多孔层致密化可包括用可硬化(例如，通过固化、冷却或干燥)的材料浸渍多孔膜的一部分以使多孔层局部致密化或通过表面处理，包括用可增加密度的材料涂覆多孔层的表面。另外，纤维的特定区域可涂覆有在其上硬化或固化以局部增加密度的材料。在一些示例中，具有可变密度但不含突出部20的第一多孔层12'的厚度可比包括突出部20的对应第一多孔层12'更薄。这可减小声学复合材料10的总体厚度，这对于各种应用可能是期望的。
如图1、图2和图6所示，声学复合材料10包括与第一多孔层和第二多孔层中的至少一者相邻的穿孔膜16。图9为穿孔膜16的俯视平面图。如所示，穿孔膜16包括第一表面32和与第一表面32相反的第二表面34。穿孔膜16还包括多个通孔18的图案化布置。孔18中的每一个在分别由第一表面32和第二表面34限定的第一开口端36和第二开口端38之间延伸。
穿孔膜16可包含选自以下的材料：乙酸酯、丙烯酸酯、聚烯烃、聚丙烯、含氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚碳酸酯、它们的共聚物以及它们的混合物。合适的含氟聚合物的示例包括选自以下的含氟聚合物：聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯聚合物、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯-丙烯、聚乙烯四氟乙烯、聚乙烯氯三氟乙烯、全氟聚醚、它们的共聚物以及它们的混合物。
穿孔膜16或多孔层12和14在一些示例中可独立地借助于形成穿孔膜16或多孔层12和14的材料而具有阻燃性。还可对材料进行改性以增加阻燃性。然而，在一些示例中，任何层均可包括附加材料和组分，诸如阻燃添加剂。阻燃剂的一些示例包括例如聚酰胺、马来酰亚胺或有机磷化合物，诸如有机磷酸酯(包括磷酸三烷基酯，诸如磷酸三乙酯、磷酸三(2-氯丙基)酯，以及磷酸三芳基酯，诸如磷酸三苯酯和磷酸甲酚二苯酯、间苯二酚双二苯基磷酸酯、间苯二酚二磷酸酯和磷酸芳基酯)、亚磷酸酯(包括亚磷酸三烷基酯、亚磷酸三芳基酯和混合的亚磷酸烷基-芳基酯)、膦酸酯(包括膦酸二乙基乙酯、膦酸二甲基甲酯)、多磷酸盐(包括三聚氰胺多磷酸盐、多磷酸铵)、多亚磷酸盐、多膦酸盐、次膦酸盐(包括三(二乙基次膦酸)铝)；卤化阻燃剂，诸如氯菌酸衍生物和氯化石蜡；有机溴化物，诸如十溴二苯醚(decaBDE)、十溴二苯乙烷、聚合溴化化合物诸如溴化聚苯乙烯、溴化碳酸酯低聚物(BCO)、溴化环氧低聚物(BEO)、四溴邻苯二甲酸酐、四溴双酚A(TBBPA)和六溴环十二烷(HBCD)；金属氢氧化物，诸如氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钴、以及前述金属氢氧化物的水合物；以及它们的组合。阻燃剂可为反应型阻燃剂(包括含有磷基团的多元醇、10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷酸-菲-10-氧化物、含磷的内酯改性聚酯、乙二醇双(磷酸二苯酯)、新戊二醇双(磷酸二苯酯)、胺和羟基官能化硅氧烷低聚物)。这些阻燃剂可单独使用或连同其他阻燃剂使用。阻燃剂可为固体或液体。可以任何合适的方式将阻燃剂添加至穿孔膜16或多孔层12和14中。例如，阻燃剂可至少部分地熔融到包含熔融材料的溶液中，从而形成穿孔膜16或多孔层12和14，另选地，阻燃剂可涂覆到表面穿孔膜16或多孔层12和14。另选地，可改性穿孔膜16或多孔膜12和14的材料。
可调节穿孔膜16的物理特性以影响膜16的声学特性。穿孔膜的可调节物理特性的示例包括穿孔膜16的挠曲模量。弹性模量可为至少约500MPa、至少约600MPa、至少约700MPa、至少约800MPa、至少约900MPa、至少约1000MPa、至少约1100MPa、至少约1200MPa、至少约1300MPa、至少约1400MPa、至少约1500MPa、至少约1600MPa、至少约1700MPa、至少约1800MPa、至少约1900MPa、或至少约2000MPa。增加挠曲模量可增加穿孔膜16的刚度，这可增加穿孔膜16和声学复合材料10的流动阻力。挠曲模量可为穿孔膜16的厚度的函数。穿孔膜16的厚度(T3)可在约0.1mm至约1mm、约0.2mm至约1mm的范围内，或者小于、等于或大于约0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm或约1mm。
在穿孔膜16的一些示例中，通孔18中的每一个可为锥形的。锥形孔可类似于美国专利6,598,701(Wood)中所述的那些，其内容据此以引用方式并入。这在图10中示出，其为沿图9的线10-10截取的穿孔膜16的局部剖视图。如图10所示，通孔18为锥形的，使得在第一开口端36和第二开口端38之间延伸的侧壁39的角度在约5度至约35度、约7度至约15度的范围内，或者小于、等于或大于约5度、6度、7度、8度、9度、10度、11度、12度、13度、14度、15度、16度、17度、18度、19度、20度、21度、22度、23度、24度、25度、26度、27度、28度、29度、30度、31度、32度、33度、34度或约35度。锥形形状可使通孔18具有基本上圆锥形或截头圆锥形形状。在一些示例中，第二开口端38包括沿第二表面34至少部分地环绕第二开口端38的边缘。
由于成锥形，第一开口端36的直径(D1)可大于第二开口端38的直径(D2)。例如，第一开口端36的直径可在第二开口端38的直径的约2倍至约10倍、约4倍至约6倍的范围内，或者小于、等于或大于第二开口端38的直径的约2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、5.5倍、6倍、6.5倍、7倍、7.5倍、8倍、8.5倍、9倍、9.5倍或约10倍。第一开口端36和第二开口端38的直径可在约10μm至约1000μm、约70μm至约80μm的范围内，或者小于、等于或大于约50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm或约1000μm。
第一开口端36和第二开口端38中的任一者的轮廓可为大致圆形的轮廓。大致圆形的轮廓可对应于正圆和椭圆或卵形。该轮廓也可为多边形轮廓。多边形轮廓可对应于三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、七边形和八边形。在其中轮廓不对应于正圆的第一开口端36和第二开口端38的示例中，直径可对应于相应开口的主宽度。
通孔18的存在允许调节穿孔膜16的开口区域。开口区域表示由通孔18限定的穿孔膜16的总体积的一部分。开口区域可在穿孔膜16的总体积的约0.1％至约10％的范围内，或者小于、等于或大于穿孔膜16的总体积的约0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或约10％。
如图9和图10所示，通孔18被布置成非无规图案。通孔18被示出为布置在第一排40中，其中该排中相邻通孔18之间的间隔在约0.05mm至约5mm、约0.05mm至约1mm的范围内，或者小于、等于或大于约0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm或约1mm。图9未必按比例绘制。第一排40和第二排42的相邻通孔18的中心之间的距离可在约1mm至约10mm、约3mm至约5mm的范围内，或者小于、等于或大于约1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm或约10mm。如图9所示，第一排40的相邻通孔18被示出为与第二排42的那些通孔直接对齐。在其他示例中，相邻通孔18可相对于彼此交错。如图9和图10进一步所示，每个通孔18的大直径由第一表面32限定。然而，在其他示例中，穿孔膜16可被设计成使得通孔18中的至少一些的大直径由第二表面限定。
通过至少部分地控制本文所述的穿孔膜16的参数，穿孔膜16的流动阻力可被调节为任何合适的值。例如，穿孔膜的流动阻力可在约100瑞利至约150,000瑞利、约100瑞利至约10,000瑞利的范围内，或者小于、等于或大于约100瑞利、500瑞利、1,000瑞利、5,000瑞利、10,000瑞利、20,000瑞利、30,000瑞利、40,000瑞利、50,000瑞利、60,000瑞利、70,000瑞利、80,000瑞利、90,000瑞利、100,000瑞利、100,000瑞利、120,000瑞利、130,000瑞利、140,000瑞利或约150,000瑞利。
穿孔膜16可以任何合适的方式相对于第一多孔层12和第二多孔层14定位。例如，如图1所示，穿孔膜16可定位在第一多孔层12和第二多孔层14之间。另选地，穿孔膜16可被定位成与第一多孔层12和第二多孔层14中的仅一者相邻，使得膜16位于声学复合材料10的外部。穿孔膜16可直接联接到第一多孔层12或第二多孔层14。另选地，穿孔膜16可被定位成与第一多孔层12或第二多孔层14相邻，但不具有直接联接，使得在穿孔膜与第一多孔层或第二多孔层之间限定气隙。声学复合材料10可包括联接到第一多孔层12、第二多孔层14或穿孔膜16的附加部件。合适的附加部件的示例包括非织造稀松布、热熔层、纤维幅材和粘合剂层。
虽然声学复合材料10的任何部件可包含许多合适的材料，但在一些示例中，那些材料选自允许复合材料阻燃的材料，如通过FAR25 856a火焰测试所确定的。在其中穿孔膜16位于第一多孔层12和第二多孔层14之间的一些示例中，膜16无需为独立阻燃的，因为它可被具有高阻燃性的多孔层12和14(诸如玻璃纤维层)保护。这可扩大膜16可包含的材料的可能性，这可允许选择提供期望的声学特性，可能不是如通过FAR25 856a火焰测试所确定的为阻燃的材料。
声学复合材料10可结合在许多不同应用中以用于控制声音传输。例如，声学复合材料可结合在固定结构、陆地车辆、水上车辆或航空航天器中。固定结构的示例可包括建筑物。陆地车辆的示例可包括汽车或火车。航空航天器的示例可包括飞机、直升机或宇宙飞船。
当将声学复合材料10设置在结构或车辆中时，复合材料10可定位在两个面板之间。就机动车或飞机而言，第一面板可为内部装饰材料，并且第二面板可为诸如机动车车身或飞机机身的外表面，其可包含诸如钢或铝的材料。在一些附加示例中，声学复合材料10可设置有至少部分地围绕声学复合材料10的外壳或袋。然后将第一面板和第二面板附接到外壳。外壳可包含任何合适的材料，诸如聚氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、环氧树脂或它们的混合物。外壳还可包含增强材料，该增强材料选自聚酰胺、非织造稀松布、矿物纤维或它们的混合物。
在操作中，声学复合材料10可被布置成使得第一开口端36基本上与噪声源对准。噪声源的示例可包括发动机，诸如燃气涡轮发动机或汽车发动机。为了改善声学复合材料10的声学性能，第一开口端36和第二开口端38的尺寸可被设定成使得相应的直径小于预定波长的声音。预定波长可基于用户可能想要阻止或减少的特定噪声。
可通过任何合适的方法制备声音复合材料10。合适方法的示例在图11中示出，其为示出形成声学复合材料10的方法50的流程图。如图11所示，操作52包括将穿孔膜16定位成与第一多孔层12和第二多孔层14中的至少一者相邻。在操作54中，穿孔膜16联接到第一多孔层12和第二多孔层14中的至少一者。
如本文所述，在一些示例中，可能期望的是形成包括可变密度的多孔层12和14。为了实现这一点，可提供本文所述的材料的片材，并且可在片材的主表面上形成突出部20。为了形成突出部20以及腔体22，可局部加热片材的相对于彼此横向的离散部分。这可减小那些区域(形成腔体22)的厚度并增加区域(形成部分24)的密度。另选地，为了形成突出部20以及腔体22，可将片材的相对于彼此横向的离散部分局部暴露于高于环境的气压。这可减小那些区域(形成腔体22)的厚度并增加区域(形成部分24)的密度。另选地，为了形成突出部20以及腔体22，可全局加热材料，并且然后可将压力局部地施加到可增加区域(形成部分24)的密度的选择区域(形成腔体22)。另选地，为了形成突出部以及腔体22，可将片材馈送通过辊组件。一个可称为成形辊的辊可包括对片材进行局部压缩的多个柱形件。用柱形件冲击片材可减小那些区域(形成腔体22)的厚度并增加区域(形成部分24)的密度。柱形件不必位于辊上。柱形件也可位于与片材选择性接合的压印板上。另选地，可采用增材制造技术来增强任何生产步骤或整体组装第一多孔层。可移除突出部20中的任一个以提供基本上平坦的主表面。
为了提供如图5所示的第一多孔层12'，可将至少一种固体填料组分28设置在相邻突出部20之间的至少一个腔体22中。可使固体填料组分28直接沉积在腔体中，或者使包含分散在树脂或粘结剂内的捕虏体、陶瓷颗粒或它们的混合物中的至少一种的混合物沉积到腔体22中。然后可硬化混合物。如果树脂为可固化树脂，则硬化可包括使可固化树脂交联。硬化还可包括使混合物从熔融状态冷却。硬化还可包括干燥混合物。
穿孔膜16可根据许多合适的方法形成。例如，穿孔膜16可通过提供或接纳材料片材来形成，该材料选自乙酸酯、丙烯酸酯、聚烯烃、聚丙烯、它们的共聚物以及它们的混合物。多个通孔18形成于穿孔膜中。通孔18可通过激光钻孔或机械钻孔来形成。可执行钻孔以使通孔18成锥形。另选地，通孔18可通过将片材馈送通过辊组件来形成。这种方法的一个示例见于美国专利7,731,878(Wood)中，其内容据此以引用方式并入本文。如相对于形成第一多孔层12和第二多孔层14所述，一个可称为成形辊的辊可包括多个柱形件。柱形件可为锥形的。柱形件局部冲击片材。用柱形件冲击片材可减小那些区域的厚度。在一些情况下，柱形件可刺穿片材以直接形成通孔18。在其他示例中，通孔18仅部分地由柱形件形成。为了完全打开通孔18，使从柱形件留下的薄膜暴露于热量(诸如通过火焰)以打开第二开口端38并因此形成通孔18。柱形件不必位于辊上。柱形件也可位于与片材选择性接合的压印板上。另选地，可采用增材制造技术来增强任何生产步骤或整体组装第一多孔层。
为了确保通孔18根据预定图案设置，成形辊或压印板上的柱形件可有目的地布置以产生通孔18的图案。另选地，如果穿孔膜16使用钻孔或通过增材制造形成，则负责形成通孔18的机器可由控制器控制，该控制器执行由计算机可读介质诸如计算机辅助设计程序发出的一系列步骤。
实施例
通过参考以举例说明的方式提供的以下实施例，可更好地理解本发明的各种实施方案。本发明不限于本文给出的实施例。
实施例
表1：材料
Figure BDA0002435194590000211
穿孔膜(“PM-1”)的制备
通过挤出复制和随后的火焰打开方法制备穿孔膜，如美国专利6,598,701中所述。穿孔膜由聚丙烯(Dow C700级)制成。穿孔的几何形状一般在美国专利6,598,701的图6中示出(其描述以引用方式并入本文)，具有以下细节：穿孔膜中的通孔具有锥形形状，具有约0.268mm的最宽直径(参见美国专利6,598,701的图6中的“604”)和约0.1mm的最窄直径(参见美国专利6,598,701的图6中的“602”)。总壁夹角为25度(全角；半角为12.5度)。所测试的穿孔膜具有0.43mm的厚度。通孔间隔开约1mm。穿孔膜的总开口面积为约0.785％。
比较例1(CE-1)
通过在外侧面上堆叠FG-A层，然后堆叠两层FG-B来制备三层玻璃纤维构造。将三层玻璃纤维结构包封在LAMAGUARD 12袋中，该袋围绕周边热密封。因此，存在三个1英寸(2.5cm)的玻璃纤维层，并且没有粘合剂层。
在CE-1、EX-1和EX-2的构造中，“外侧”面是指FG-A层的最外主表面，而“内侧”面是指FG-B层的最外主表面。在声学性能测试期间，外侧面一般面向噪声源。
实施例1(EX-1)
通过以下制备四层构造：在CE-1的两个FG-B层之间插入穿孔膜PM-1层，以获得从外侧面到内侧面呈以下顺序的以下层堆叠：FG-A、FG-B、PM-1、FG-B。穿孔膜层PM-1的取向使得锥形通孔的较大开口面向FG-A层。将四层构造包封在LAMAGUARD 12袋中，该袋然后围绕周边热密封。
实施例2(EX-2)
从包封在LAMAGUARD 12袋中的CE-1的三层玻璃纤维构造开始，将穿孔膜PM-1层放置在CE-1的内侧。因此，PM-1层设置在LAMAGUARD 12袋的外部。穿孔膜层PM-1的取向使得锥形通孔的较大直径面向三层玻璃纤维构造(并且抵靠袋)。没有粘合剂层。
声学性能测试-传输损耗
接着，针对声传输损耗的ASTM E90 09(2016)测试，制备0.9m×0.9m样品，并且在测试样品的外侧(朝向噪声源)具有0.04英寸(1.02mm)厚铝表层(“Al表皮”)的单壁装置中测试。对于CE-1、EX-1和EX-2，玻璃纤维层FG-1面向铝表层。
单独的铝表层(“裸露的铝表皮”)、CE-1、EX-1和EX-2的传输损耗测量汇总于表2中。
表2
Figure BDA0002435194590000221
火焰测试数据
EX-1制品的样品通过了联邦航空条例FAR-25 856a(“856a”)火焰传播测试。EX-1样品为非对称的，并因此在两侧上进行测试(3个样本具有朝上外侧面，而3个样本具有朝上内侧面)。不存在余焰(允许3秒)，并且火焰传播在0.9英寸-1.1英寸之间(允许2英寸(5.1cm))。
当以内侧面朝上(火焰直接施加在穿孔膜上)测试时，EX-2制品的样品未通过856a火焰测试。火焰传播和余焰超过可接受的测试要求。
尽管将已采用的术语和表达用作描述而非限制术语，并且不旨在使用此类术语和表达排除所示和所描述的特征或其部分的任何等同物，但是已经认识到，在本发明实施方案的范围内的各种修改是可以的。因此，应当理解，尽管本发明已通过具体实施方案和任选的特征而具体公开，但是本领域普通技术人员可推出本文所公开的概念的修改和变型，并且此类修改和变型被认为在本发明的实施方案的范围内。
附加实施方案：
本发明提供了以下示例性实施方案，其编号不应当被解释为指定重要程度。
实施方案1提供一种声学复合材料，所述声学复合材料包括：
第一多孔层，所述第一多孔层具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力；
第二多孔层，所述第二多孔层具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力；以及
穿孔膜，所述穿孔膜与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻，所述穿孔膜包括：
第一表面，
第二表面，所述第二表面与所述第一表面相反，以及
多个通孔的图案化布置，所述多个通孔各自独立地从第一开口端延伸至第二开口端，所述第一表面包括所述第一开口端，所述第二表面包括所述第二开口端。
实施方案2提供根据实施方案1所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者具有独立地在约3mm至约75mm范围内的厚度。
实施方案3提供根据实施方案1或2中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者具有独立地在约12.5mm至约30mm范围内的厚度。
实施方案4提供根据实施方案1-3中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的流动阻力独立地在约300瑞利至约150,000瑞利的范围内。
实施方案5提供根据实施方案1-4中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜具有至少500MPa的挠曲模量。
实施方案6提供根据实施方案1-5中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜具有至少1000MPa的挠曲模量。
实施方案7提供根据实施方案1-6中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层的密度不同于所述第二多孔层的密度。
实施方案8提供根据实施方案1-6中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层的密度与所述第二多孔层的密度相同。
实施方案9提供根据实施方案7或8中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层的密度和所述第二多孔层的密度独立地在约0.001g/cm3至约0.5g/cm3的范围内。
实施方案10提供根据实施方案7-9中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层的密度和所述第二多孔层的密度独立地在约0.01g/cm3至约0.05g/cm3的范围内。
实施方案11提供根据实施方案1-10中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层的厚度在所述第二多孔层的厚度的约0.2倍至约5倍的范围内。
实施方案12提供根据实施方案1-11中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层的厚度在所述第二多孔层的厚度的约1倍至约3倍的范围内。
实施方案13提供根据实施方案1-12中任一项所述的声学复合材料，其中所述第二多孔层的厚度在所述第一多孔层的厚度的约0.2倍至约5倍的范围内。
实施方案14提供根据实施方案1-13中任一项所述的声学复合材料，其中所述第二多孔层的厚度在所述第一多孔层的厚度的约1倍至约3倍的范围内。
实施方案15提供根据实施方案1-14中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的厚度独立地在约5mm至约90mm的范围内。
实施方案16提供根据实施方案1-15中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的厚度独立地在约10mm至约50mm的范围内。
实施方案17提供根据实施方案1-16中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的厚度为恒定的。
实施方案18提供根据实施方案1-16中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的厚度为可变的。
实施方案19提供根据实施方案1-18中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者独立地包含选自以下的材料：泡沫、半结晶纤维、熔喷纤维、含氟聚合物纤维、玻璃纤维以及它们的混合物。
实施方案20提供根据实施方案19所述的声学复合材料，其中所述泡沫包含选自以下的聚合物：聚乙烯、聚氨酯、聚乳酸、聚丙烯、乙烯和甲基丙烯酸酯共聚物、聚苯硫醚、它们的共聚物以及它们的混合物。
实施方案21提供根据实施方案19所述的声学复合材料，其中所述含氟聚合物纤维选自聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯聚合物、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯-丙烯、聚乙烯四氟乙烯、聚乙烯氯三氟乙烯、全氟聚醚、它们的共聚物以及它们的混合物。
实施方案22提供根据实施方案20所述的声学复合材料，其中所述聚合物在所述泡沫的约80重量％至约100重量％的范围内。
实施方案23提供根据实施方案21或22中任一项所述的声学复合材料，其中所述聚合物在所述泡沫的约95重量％至约100重量％的范围内。
实施方案24提供根据实施方案20-23中任一项所述的声学复合材料，其中所述泡沫包含不同的聚合物。
实施方案25提供根据实施方案19所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维选自聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚氨酯、聚丁烯、聚乳酸、聚苯硫醚、聚砜、液晶聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯腈、环状聚烯烃、聚酰胺、丙烯酸类、人造丝、乙酸纤维素、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、它们的共聚物、聚羟基丁酸酯、聚己内酯、聚羟基链烷酸酯、聚乙交酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚己二酸乙二醇酯、聚甲醛、聚(偏氟乙烯)、聚(乙烯-三氟氯乙烯)、聚(氟乙烯)、聚(环氧乙烷)、聚己内酯、半结晶脂族聚酰胺、热致性液晶聚合物以及它们的混合物。
实施方案26提供根据实施方案19所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维为非织造纤维。
实施方案27提供根据实施方案19所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维具有至少约0.3微米的中值直径。
实施方案28提供根据实施方案19所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维具有在约1旦尼尔至约15旦尼尔范围内的线密度。
实施方案29提供根据实施方案27或28中任一项所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维具有在约3旦尼尔至约8旦尼尔范围内的线密度。
实施方案30提供根据实施方案19所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维的卷曲指数值在约15％至约60％的范围内。
实施方案31提供根据实施方案1-30中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一层具有均匀密度。
实施方案32提供根据实施方案1-31中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层具有由具有第一密度的第一部分和相对于所述第一部分横向间隔开的第二部分限定的可变密度，所述第二部分具有不同于所述第一密度的第三密度。
实施方案33提供根据实施方案32所述的声学复合材料，其中所述第一部分和所述第二部分被布置成图案。
实施方案34提供根据实施方案32或33中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一密度在所述第三密度的约0.3倍至约10倍的范围内。
实施方案35提供根据实施方案32-34中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一密度在所述第三密度的约2倍至约5倍的范围内。
实施方案36提供根据实施方案1-35中任一项所述的声学复合材料，其中所述第二多孔层具有由具有第二密度的第三部分和具有不同于所述第二密度的第四密度的第四部分限定的可变密度。
实施方案37提供根据实施方案36所述的声学复合材料，其中所述第二密度在所述第四密度的约0.3倍至约10倍的范围内。
实施方案38提供根据实施方案36或37中任一项所述的声学复合材料，其中所述第二密度在所述第四密度的约2倍至约5倍的范围内。
实施方案39提供根据实施方案1-38中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的外表面包括多个突出部。
实施方案40提供根据实施方案39所述的声学复合材料，所述声学复合材料在所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的相邻突出部之间包括腔体。
实施方案41提供根据实施方案39或40中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的突出部中的每一个的厚度独立地在所述第一多孔层和所述第二多孔层的所述腔体的厚度的约3倍至约10倍的范围内。
实施方案42提供根据实施方案41所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的流动阻力与不含多个突出部和腔体的对应多孔层相比增加。
实施方案43提供根据实施方案39-42中任一项所述的声学复合材料，其中相邻突出部之间的距离独立地在约1mm至约50mm的范围内。
实施方案44提供根据实施方案39-43中任一项所述的声学复合材料，其中相邻突出部之间的距离独立地在约15mm至约25mm的范围内。
实施方案45提供根据实施方案39-44中任一项所述的声学复合材料，其中所述突出部布置在突出部的第一排中。
实施方案46提供根据实施方案39-45中任一项所述的声学复合材料，所述声学复合材料还包括与突出部的所述第一排相邻的突出部的第二排。
实施方案47提供根据实施方案40-46中任一项所述的声学复合材料，所述声学复合材料还包含至少部分地填充所述腔体的固体填料组分。
实施方案48提供根据实施方案47所述的声学复合材料，其中所述固体填料组分包括选自以下的材料的附聚：捕虏体、树脂、粘结剂、陶瓷颗粒以及它们的混合物。
实施方案49提供根据实施方案47或48中任一项所述的声学复合材料，其中所述固体填料组分的尺寸被设定成对应于所述腔体的阴印模。
实施方案50提供根据实施方案47-49中任一项所述的声学复合材料，其中所述固体填料组分具有大致圆形、球形和多边形形状中的至少一种。
实施方案51提供根据实施方案1-50中任一项所述的声学复合材料，所述声学复合材料还包括附接到所述第一多孔层、所述第二多孔层和所述穿孔膜中的至少一者的弹性体膜。
实施方案52提供根据实施方案51所述的声学复合材料，其中所述弹性体膜包含选自以下的材料：含氟弹性体、橡胶、硅橡胶或热塑性聚氨酯。
实施方案53提供根据实施方案1-52中任一项所述的声学复合材料，其中所述复合材料为阻燃的，如通过FAR25 856a火焰测试所确定的。
实施方案54提供根据实施方案1-53中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一开口端和所述第二开口端中的至少一者的直径独立地在约10μm至约1000μm的范围内。
实施方案55提供根据实施方案1-54中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一开口端和所述第二开口端中的至少一者的直径独立地在约50μm至约300μm的范围内。
实施方案56提供根据实施方案1-55中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜具有在约0.1mm至约1mm范围内的厚度。
实施方案57提供根据实施方案1-56中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜具有在约0.2mm至约1mm范围内的厚度。
实施方案58提供根据实施方案1-57中任一项所述的声学复合材料，其中至少一个通孔为锥形的，并且所述第一开口端的直径大于所述第二开口端的直径。
实施方案59提供根据实施方案1-58中任一项所述的声学复合材料，其中在第一开口和第二开口之间延伸的侧壁以约5度至约35度成角度。
实施方案60提供根据实施方案1-59中任一项所述的声学复合材料，其中在所述第一开口和所述第二开口之间延伸的侧壁以约7度至约15度成角度。
实施方案61提供根据实施方案1-60中任一项所述的声学复合材料，其中所述通孔的所述第一开口端和所述第二开口端中的至少一者各自包括轮廓，所述轮廓包括大致圆形外缘或多边形外缘。
实施方案62提供根据实施方案61所述的声学复合材料，其中所述多边形外缘选自三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、七边形和八边形。
实施方案63提供根据实施方案62所述的声学复合材料，其中所述大致圆形外缘为圆形、椭圆形或卵形。
实施方案64提供根据实施方案58-63中任一项所述的声学复合材料，其中各个通孔具有基本上锥形或截头圆锥形形状。
实施方案65提供根据实施方案58-64中任一项所述的声学复合材料，其中对于至少一个通孔，所述第一开口端的第一直径在所述第二开口端的第二直径的约2倍至约10倍的范围内。
实施方案66提供根据实施方案58-65中任一项所述的声学复合材料，其中对于至少一个通孔，所述第一开口端的第一直径在所述第二开口端的第二直径的约4倍至约6倍的范围内。
实施方案67提供根据实施方案1-66中任一项所述的声学复合材料，其中所述第二开口还包括边缘，所述边缘至少部分地环绕锥形通孔的所述第二开口。
实施方案68提供根据实施方案1-67中任一项所述的声学复合材料，其中所述多个通孔限定在所述穿孔膜的总体积的约0.1％至约10％范围内的空隙体积。
实施方案69提供根据实施方案1-68中任一项所述的声学复合材料，其中所述多个通孔限定在所述穿孔膜的总体积的约0.5％至约5％范围内的空隙体积。
实施方案70提供根据实施方案1-69中任一项所述的声学复合材料，其中相邻通孔之间的距离独立地在约0.05mm至约5mm的范围内。
实施方案71提供根据实施方案1-70中任一项所述的声学复合材料，其中相邻通孔之间的距离独立地在约0.5mm至约1.5mm的范围内。
实施方案72提供根据实施方案1-71中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜包含选自以下的材料：乙酸酯、丙烯酸酯、聚烯烃、聚丙烯、含氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚碳酸酯、它们的共聚物以及它们的混合物。
实施方案73提供根据实施方案72所述的声学复合材料，其中所述含氟聚合物选自聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯聚合物、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯-丙烯、聚乙烯四氟乙烯、聚乙烯氯三氟乙烯、全氟聚醚、它们的共聚物以及它们的混合物。
实施方案74提供根据实施方案1-73中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜定位在所述第一多孔层和所述第二多孔层之间。
实施方案75提供根据实施方案1-74中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层彼此附接，并且所述穿孔膜与所述多孔层中的一个相邻。
实施方案76提供根据实施方案75所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜直接联接到所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者。
实施方案77提供根据实施方案75或76中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者间隔开，并且在所述穿孔膜与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的所述至少一者之间限定气隙。
实施方案78提供根据实施方案1-77中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜的流动阻力在约100瑞利至约150,000瑞利的范围内。
实施方案79提供根据实施方案1-78中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜的流动阻力在约100瑞利至约10,000瑞利的范围内。
实施方案80提供根据实施方案1-79中任一项所述的声学复合材料，所述声学复合材料还包括非织造稀松布、热熔层、幅材和粘附到所述第一多孔层或所述第二多孔层中的至少一者的粘合剂层中的至少一者。
实施方案81提供一种声学复合材料，所述声学复合材料包括：
第一多孔层和任选地第二多孔层，其独立地包含选自以下的材料：泡沫、半结晶纤维、熔喷纤维、玻璃纤维、含氟聚合物纤维以及它们的混合物，
其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者独立地具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力和可变密度，所述可变密度由具有第一密度的第一部分和相对于所述第一部分横向间隔开的第二部分限定，所述第二部分具有不同于所述第一密度的第二密度。
实施方案82提供根据实施方案81所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者具有独立地在约3mm至约75mm范围内的厚度。
实施方案83提供根据实施方案81或82中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者具有独立地在约4mm至约50mm范围内的厚度。
实施方案84提供根据实施方案81-83中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的流动阻力独立地在约100瑞利至约150,000瑞利的范围内。
实施方案85提供根据实施方案81-84中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层的厚度在所述第二多孔层的厚度的约0.2倍至约5倍的范围内。
实施方案86提供根据实施方案81-85中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层的厚度在所述第二多孔层的厚度的约1倍至约3倍的范围内。
实施方案87提供根据实施方案81-86中任一项所述的声学复合材料，其中所述第二多孔层的厚度在所述第一多孔层的厚度的约0.2倍至约5倍的范围内。
实施方案88提供根据实施方案81-87中任一项所述的声学复合材料，其中所述第二多孔层的厚度在所述第一多孔层的厚度的约1倍至约3倍的范围内。
实施方案89提供根据实施方案81-88中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的厚度独立地在约5mm至约90mm的范围内。
实施方案90提供根据实施方案81-89中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的厚度独立地在约10mm至约50mm的范围内。
实施方案91提供根据实施方案81-90中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的厚度为恒定的。
实施方案92提供根据实施方案81-91中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的厚度为可变的。
实施方案93提供根据实施方案81-92中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者独立地包含玻璃纤维。
实施方案94提供根据实施方案1-93中任一项所述的声学复合材料，其中所述泡沫包含选自以下的聚合物：聚乙烯、聚氨酯、聚乳酸、聚丙烯、乙烯和甲基丙烯酸酯共聚物、聚苯硫醚、它们的共聚物以及它们的混合物。
实施方案95提供根据实施方案81所述的声学复合材料，其中所述含氟聚合物选自聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯聚合物、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯-丙烯、聚乙烯四氟乙烯、聚乙烯氯三氟乙烯、全氟聚醚、它们的共聚物以及它们的混合物。
实施方案96提供根据实施方案94或95中任一项所述的声学复合材料，其中所述聚合物在所述泡沫的约80重量％至约100重量％的范围内。
实施方案97提供根据实施方案94-96中任一项所述的声学复合材料，其中所述聚合物在所述泡沫的约95重量％至约100重量％的范围内。
实施方案98提供根据实施方案94-97中任一项所述的声学复合材料，其中所述泡沫包含不同的聚合物。
实施方案99提供根据实施方案81-98中任一项所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维选自聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚氨酯、聚丁烯、聚乳酸、聚苯硫醚、聚砜、液晶聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯腈、环状聚烯烃、聚酰胺、丙烯酸类、人造丝、乙酸纤维素、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、它们的共聚物、聚羟基丁酸酯、聚己内酯、聚羟基链烷酸酯、聚乙交酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚己二酸乙二醇酯、聚甲醛、聚(偏氟乙烯)、聚(乙烯-三氟氯乙烯)、聚(氟乙烯)、聚(环氧乙烷)、聚己内酯、半结晶脂族聚酰胺、热致性液晶聚合物以及它们的混合物。
实施方案100提供根据实施方案81-99中任一项所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维为非织造纤维。
实施方案101提供根据实施方案81-100中任一项所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维具有至少约3微米的中值直径。
实施方案102提供根据实施方案81-101中任一项所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维具有在约1旦尼尔至约20旦尼尔范围内的线密度。
实施方案103提供根据实施方案81-102中任一项所述的声学复合材料，其中所述半结晶纤维的卷曲指数值在约15％至约60％的范围内。
实施方案104提供根据实施方案81-103中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一部分和所述第二部分被布置成图案。
实施方案105提供根据实施方案104所述的声学复合材料，其中所述第一密度在所述第二密度的约0.3倍至约10倍的范围内。
实施方案106提供根据实施方案104或105中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一密度在所述第二密度的约2倍至约5倍的范围内。
实施方案107提供根据实施方案82所述的声学复合材料，其中所述第三密度在所述第四密度的约0.3倍至约10倍的范围内。
实施方案108提供根据实施方案107所述的声学复合材料，其中所述第三密度在所述第四密度的约2倍至约5倍的范围内。
实施方案109提供根据实施方案82-108中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的外表面包括多个突出部。
实施方案110提供根据实施方案109所述的声学复合材料，所述声学复合材料在所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的相邻突出部之间包括腔体。
实施方案111提供根据实施方案109或110中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的突出部中的每一个的厚度独立地在所述第一多孔层和所述第二多孔层的所述腔体的厚度的约3倍至约10倍的范围内。
实施方案112提供根据实施方案109-111中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的流动阻力与不含多个突出部和腔体的对应多孔层相比增加。
实施方案113提供根据实施方案109-112中任一项所述的声学复合材料，其中相邻突出部之间的距离独立地在约1mm至约50mm的范围内。
实施方案114提供根据实施方案109-113中任一项所述的声学复合材料，其中相邻突出部之间的距离独立地在约15mm至约25mm的范围内。
实施方案115提供根据实施方案109-114中任一项所述的声学复合材料，其中所述突出部布置在突出部的第一排中。
实施方案116提供根据实施方案109-115中任一项所述的声学复合材料，所述声学复合材料还包括与突出部的所述第一排相邻的突出部的第二排。
实施方案117提供根据实施方案109-116中任一项所述的声学复合材料，所述声学复合材料还包含至少部分地填充所述腔体的固体填料组分。
实施方案118提供根据实施方案117所述的声学复合材料，材料的附聚选自捕虏体、树脂、粘结剂、陶瓷颗粒以及它们的混合物。
实施方案119提供根据实施方案117或118中任一项所述的声学复合材料，其中所述固体填料组分的尺寸被设定成对应于所述腔体的阴印模。
实施方案120提供根据实施方案117-119中任一项所述的声学复合材料，其中所述固体填料组分具有大致圆形、球形和多边形形状中的至少一种。
实施方案121提供根据实施方案81-120中任一项所述的声学复合材料，所述声学复合材料还包括附接到所述第一多孔层、所述第二多孔层和所述穿孔膜中的至少一者的弹性体膜。
实施方案122提供根据实施方案121所述的声学复合材料，其中所述弹性体膜包含选自以下的材料：含氟弹性体、橡胶、硅橡胶或热塑性聚氨酯。
实施方案123提供根据实施方案81-122中任一项所述的声学复合材料，所述声学复合材料还包括：
穿孔膜，所述穿孔膜与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻，所述穿孔膜包括：
第一表面，
第二表面，所述第二表面与所述第一表面相反，以及
多个通孔的图案化布置，所述多个通孔各自独立地从第一开口端延伸至第二开口端，所述第一表面包括所述第一开口端，所述第二表面包括所述第二开口端。
实施方案124提供根据实施方案123所述的声学复合材料，其中所述第一开口端和所述第二开口端中的至少一者的直径独立地在约10μm至约1000μm的范围内。
实施方案125提供根据实施方案123或124中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一开口端和所述第二开口端中的至少一者的直径独立地在约50μm至约300μm的范围内。
实施方案126提供根据实施方案123-125中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜具有在约0.1mm至约1mm范围内的厚度。
实施方案127提供根据实施方案123-126中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜具有在约0.2mm至约0.4mm范围内的厚度。
实施方案128提供根据实施方案123-127中任一项所述的声学复合材料，其中至少一个通孔为锥形的，并且所述第一开口端的直径大于所述第二开口端的直径。
实施方案129提供根据实施方案123-128中任一项所述的声学复合材料，其中在所述第一开口和所述第二开口之间延伸的侧壁以约5度至约35度成角度。
实施方案130提供根据实施方案123-129中任一项所述的声学复合材料，其中在所述第一开口和所述第二开口之间延伸的侧壁以约7度至约15度成角度。
实施方案131提供根据实施方案123-130中任一项所述的声学复合材料，其中所述通孔的所述第一开口端和所述第二开口端中的至少一者各自包括轮廓，所述轮廓包括大致圆形外缘或多边形外缘。
实施方案132提供根据实施方案131所述的声学复合材料，其中所述多边形外缘为三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、七边形或八边形。
实施方案133提供根据实施方案131所述的声学复合材料，其中所述大致圆形外缘为圆形、椭圆形或卵形。
实施方案134提供根据实施方案128-133中任一项所述的声学复合材料，其中所述各个通孔具有基本上锥形或截头圆锥形形状。
实施方案135提供根据实施方案128-134中任一项所述的声学复合材料，其中对于至少一个通孔，所述第一开口端的第一直径在所述第二开口端的第二直径的约2倍至约10倍的范围内。
实施方案136提供根据实施方案128-135中任一项所述的声学复合材料，其中至少一个通孔，所述第一开口端的第一直径在所述第二开口端的第二直径的约4倍至约6倍的范围内。
实施方案137提供根据实施方案123-136中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜的挠曲模量在约1000MPa至约2000MPa的范围内。
实施方案138提供根据实施方案123-137中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜的挠曲模量在约1300MPa至约1700MPa的范围内。
实施方案139提供根据实施方案123-138中任一项所述的声学复合材料，其中所述第二开口还包括边缘，所述边缘至少部分地环绕所述锥形通孔的所述第二开口。
实施方案140提供根据实施方案123-139中任一项所述的声学复合材料，其中所述多个通孔限定在所述穿孔膜的总体积的约0.1％至约10％范围内的空隙体积。
实施方案141提供根据实施方案123-140中任一项所述的声学复合材料，其中所述多个通孔限定在所述穿孔膜的总体积的约1％至约5％范围内的空隙体积。
实施方案142提供根据实施方案123-141中任一项所述的声学复合材料，其中相邻通孔之间的距离独立地在约0.05mm至约5mm的范围内。
实施方案143提供根据实施方案123-142中任一项所述的声学复合材料，其中相邻通孔之间的距离独立地在约0.8mm至约1.5mm的范围内。
实施方案144提供根据实施方案123-143中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜包含选自以下的材料：乙酸酯、丙烯酸酯、聚烯烃、聚丙烯、含氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚碳酸酯、它们的共聚物以及它们的混合物。
实施方案145提供根据实施方案144所述的声学复合材料，其中所述含氟聚合物选自聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯聚合物、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯-丙烯、聚乙烯四氟乙烯、聚乙烯氯三氟乙烯、全氟聚醚、它们的共聚物以及它们的混合物。
实施方案146提供根据实施方案123-145中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜定位在所述第一多孔层和所述第二多孔层之间。
实施方案147提供根据实施方案123-146中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层彼此附接，并且所述穿孔膜与所述多孔层中的一个相邻。
实施方案148提供根据实施方案147所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜直接联接到所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者。
实施方案149提供根据实施方案147或148中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜的流动阻力在约100瑞利至约150,000瑞利的范围内。
实施方案150提供根据实施方案123-149中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜的流动阻力在约100瑞利至约10,000瑞利的范围内。
实施方案151提供根据实施方案123-150中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜的流动阻力在约1,000瑞利至约5,000瑞利的范围内。
实施方案152提供根据实施方案123-151中任一项中任一项所述的声学复合材料，所述声学复合材料还包括非织造稀松布、热熔层、幅材和粘附到所述第一多孔层或所述第二多孔层中的至少一者的粘合剂层中的至少一者。
实施方案153提供一种声学复合材料，所述声学复合材料包括：
第一多孔层，所述第一多孔层具有第一密度以及在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力；
第二多孔层，所述第二多孔层具有第二密度以及在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力，
其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者独立地包含选自以下的材料：泡沫、半结晶纤维或它们的混合物，并且具有可变密度；以及
穿孔膜，所述穿孔膜与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻，所述穿孔膜包括：
第一表面，
相反的第二表面，以及
多个锥形通孔，所述多个锥形通孔从由所述第一表面限定的第一开口端延伸至由所述第二表面限定的第二开口端，所述第一开口端的第一直径大于第二开口端的第二直径；
其中所述锥形通孔的所述第一开口端和所述第二开口端各自具有由大致圆形外缘或多边形外缘限定的轮廓。
实施方案154提供一种组件，所述组件包括：
根据实施方案1-153中任一项所述的声学复合材料；
第一面板和第二面板，所述第一面板和所述第二面板分别与所述声学复合材料的所述第一多孔层和所述第二多孔层相邻。
实施方案155提供根据实施方案154所述的组件，所述组件还包括至少部分地围绕所述声学复合材料的外壳。
实施方案156提供根据实施方案155所述的组件，其中所述外壳包含选自以下的材料：聚氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、环氧树脂或它们的混合物。
实施方案157提供根据实施方案156所述的组件，其中所述外壳还包含选自以下的增强材料：聚酰胺、玻璃纤维、非织造稀松布、矿物纤维或它们的混合物。
实施方案158提供根据实施方案154-157中任一项所述的组件，其中所述第一面板为车身。
实施方案159提供根据实施方案154-158中任一项所述的组件，其中所述第一面板包含铝、钢或它们的混合物。
实施方案160提供根据实施方案159-159中任一项所述的组件，其中所述第二面板为内部装饰材料。
实施方案161提供根据实施方案159-160中任一项所述的组件，其中所述第二面板包含木材、复合材料或它们的组合。
实施方案162提供根据实施方案159-161中任一项所述的组件，其中所述车身为飞机机身或汽车车身。
实施方案163提供一种使用根据实施方案1-158中任一项所述的声学复合材料的方法，所述方法包括将所述多个通孔的所述第一开口端暴露于噪声源。
实施方案164提供根据实施方案163所述的方法，其中所述噪声源为发动机。
实施方案165提供根据实施方案164所述的方法，其中所述发动机为汽车发动机或飞机发动机。
实施方案166提供根据实施方案163-165中任一项所述的方法，其中第一直径和第二直径中的至少一者的尺寸被设定成小于预定波长的振幅。
实施方案167提供根据实施方案163-166中任一项所述的方法，其中所述声学复合材料不含直径为至少100μm的通孔。
实施方案168提供一种制备根据实施方案1-167中任一项所述的声学复合材料的方法，所述方法包括：
将所述穿孔膜定位成与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻；以及
任选地将所述穿孔膜联接到所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者。
实施方案169提供根据实施方案168所述的方法，所述方法还包括形成所述第一多孔层和所述第二多孔层中的所述至少一者，所述方法包括：
提供或接纳片材，所述片材包含选自以下的材料：泡沫、半结晶纤维、熔喷纤维以及它们的混合物；以及
在所述片材的第一主表面上形成多个突出部。
实施方案170提供根据实施方案169所述的方法，其中形成所述多个突出部包括以下中的至少一者：
局部加热所述第一主表面的相对于彼此横向的离散部分，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；
向所述第一主表面的相对于彼此横向的离散部分局部施加空气压力，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；
使包括多个柱形件的压制工具与所述第一主表面接合，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；以及
全局加热所述第一主表面，之后进行以下中的至少一者：
向所述第一主表面的相对于彼此横向的离散部分局部施加空气压力，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；以及
使包括多个柱形件的压制工具与所述第一主表面接合，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度。
实施方案171提供根据实施方案169或170中任一项所述的方法，所述方法还包括将至少一种固体填料组分设置在限定在相邻突出部之间的腔体中。
实施方案172提供根据实施方案168-171中任一项所述的方法，其中设置所述固体填料组分包括：
将包含分散在树脂内的碳颗粒、气凝胶、沸石、捕虏体、陶瓷颗粒或它们的混合物中的至少一种的混合物设置在所述腔体中；以及
使所述混合物硬化。
实施方案173提供根据实施方案169-172中任一项所述的方法，所述方法还包括移除所述多个突出部，使得所述第一主表面为基本上平坦的。
实施方案174提供根据实施方案168-173中任一项所述的方法，其中形成所述第一多孔层和所述第二多孔层中的所述至少一者包括增材制造。
实施方案175提供根据实施方案168-174中任一项所述的方法，所述方法还包括形成所述穿孔膜。
实施方案176提供根据实施方案175所述的方法，其中形成所述穿孔膜包括：
提供或接纳材料片材，所述材料选自乙酸酯、丙烯酸酯、聚烯烃、聚丙烯、它们的共聚物以及它们的混合物；以及
在所述材料片材中形成多个通孔。
实施方案177提供根据实施方案176所述的方法，其中形成所述多个通孔包括以下中的至少一者：
激光钻孔；
机械钻孔；以及
将包括多个柱形件的工具抵靠所述片材的第一表面压制以形成从所述第一主表面延伸的多个锥形腔体，并且将第二主表面暴露于火焰以打开所述腔体并形成所述多个锥形通孔的所述第二开口端。
实施方案178提供根据实施方案177所述的方法，其中所述穿孔膜通过增材制造方法形成。
实施方案179提供一种形成多孔片材的方法，所述方法包括：
提供或接纳片材，所述片材包含选自以下的材料：泡沫、半结晶纤维、熔喷纤维以及它们的混合物；以及
在所述片材的第一主表面上形成多个突出部。
实施方案180提供根据实施方案179所述的方法，其中形成所述多个突出部包括以下中的至少一者：
局部加热所述第一主表面的相对于彼此横向的离散部分，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；
向所述第一主表面的相对于彼此横向的离散部分局部施加空气压力，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；
使包括多个柱形件的压制工具与所述第一主表面接合，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；以及
全局加热所述第一主表面，之后进行以下中的至少一者：
向所述第一主表面的相对于彼此横向的离散部分局部施加空气压力，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；以及
使包括多个柱形件的压制工具与所述第一主表面接合，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度。
实施方案181提供根据实施方案179或180中任一项所述的方法，所述方法还包括将至少一种固体填料组分设置在限定在相邻突出部之间的腔体中。
实施方案182提供根据实施方案179-181中任一项所述的方法，所述方法还包括移除所述多个突出部，使得所述第一主表面为基本上平坦的。
实施方案183提供根据实施方案179-182中任一项所述的方法，其中形成所述第一多孔层和所述第二多孔层中的所述至少一者包括增材制造。

Claims (20)

1.一种声学复合材料，所述声学复合材料包括：
第一多孔层，所述第一多孔层具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力；
第二多孔层，所述第二多孔层具有在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力；以及
穿孔膜，所述穿孔膜与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻，所述穿孔膜包括：
第一表面，
第二表面，所述第二表面与所述第一表面相反，以及
多个通孔的图案化布置，所述多个通孔各自独立地从第一开口端延伸至第二开口端，所述第一表面包括所述第一开口端，所述第二表面包括所述第二开口端。
2.根据权利要求1所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者具有独立地在约3mm至约75mm范围内的厚度。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者的流动阻力独立地在约300瑞利至约150,000瑞利的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜具有至少500MPa的挠曲模量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层的密度和所述第二多孔层的密度独立地在约0.001g/cm3至约5g/cm3的范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的声学复合材料，其中所述第一多孔层具有由具有第一密度的第一部分和相对于所述第一部分横向间隔开的第二部分限定的可变密度，所述第二部分具有不同于所述第一密度的第三密度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的声学复合材料，其中至少一个通孔为锥形的。
8.根据任何权利要求7所述的声学复合材料，其中至少一个通孔，所述第一开口端的第一直径在所述第二开口端的第二直径的约2倍至约10倍的范围内。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的声学复合材料，其中所述多个通孔限定在所述穿孔膜的总体积的约0.1％至约10％范围内的空隙体积。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的声学复合材料，其中相邻通孔的中心之间的距离独立地在约0.05mm至约5mm的范围内。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜包含选自以下的材料：乙酸酯、丙烯酸酯、聚烯烃、聚丙烯、含氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚碳酸酯、它们的共聚物以及它们的混合物。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜直接联接到所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的声学复合材料，其中所述穿孔膜与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者间隔开，并且在所述穿孔膜与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的所述至少一者之间限定气隙。
14.一种声学复合材料，所述声学复合材料包括：
第一多孔层，所述第一多孔层具有第一密度以及在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力；
第二多孔层，所述第二多孔层具有第二密度以及在约100瑞利至约150,000瑞利范围内的流动阻力，
其中所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者独立地包含选自以下的材料：泡沫、半结晶纤维或它们的混合物，并且具有可变密度；以及
穿孔膜，所述穿孔膜与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻，所述穿孔膜包括：
第一表面，
相反的第二表面，以及
多个锥形通孔，所述多个锥形通孔从由所述第一表面限定的第一开口端延伸至由所述第二表面限定的第二开口端，所述第一开口端的第一直径大于第二开口端的第二直径；
其中所述锥形通孔的所述第一开口端和所述第二开口端各自具有由大致圆形外缘或多边形外缘限定的轮廓。
15.一种制备根据权利要求1至14中任一项所述的声学复合材料的方法，所述方法包括：
将所述穿孔膜定位成与所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者相邻；以及
任选地将所述穿孔膜联接到所述第一多孔层和所述第二多孔层中的至少一者。
16.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括形成所述第一多孔层和所述第二多孔层中的所述至少一者，所述方法包括：
提供或接纳片材，所述片材包含选自以下的材料：泡沫、半结晶纤维、熔喷纤维以及它们的混合物；以及
在所述片材的第一主表面上形成多个突出部。
17.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述多个突出部包括以下中的至少一者：
局部加热所述第一主表面的相对于彼此横向的离散部分，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；
向所述第一主表面的相对于彼此横向的离散部分局部施加空气压力，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；
使包括多个柱形件的压制工具与所述第一主表面接合，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；以及
全局加热所述第一主表面，之后进行以下中的至少一者：
向所述第一主表面的相对于彼此横向的离散部分局部施加空气压力，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度；以及
使包括多个柱形件的压制工具与所述第一主表面接合，以减小所述第一多孔层的厚度并增加所述材料的局部密度。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中所述可变密度包括具有第一密度的第一部分和相对于所述第一部分横向间隔开的第二部分，所述第二部分具有不同于所述第一密度的第三密度。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，所述方法还包括形成所述穿孔膜，其中形成所述穿孔膜包括：
提供或接纳材料片材，所述材料选自乙酸酯、丙烯酸酯、聚烯烃、聚丙烯、它们的共聚物以及它们的混合物；以及
在所述材料片材中形成多个通孔。
20.根据权利要求19所述的方法，其中形成所述多个通孔包括以下中的至少一者：
激光钻孔；
机械钻孔；以及
将包括多个柱形件的工具抵靠所述片材的第一表面压制以形成从所述第一主表面延伸的多个锥形腔体，并且将第二主表面暴露于火焰以打开所述腔体并形成所述多个锥形通孔的所述第二开口端。
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