RU2297916C1 - Laminated acoustic material - Google Patents
Laminated acoustic material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297916C1 RU2297916C1 RU2005140790/04A RU2005140790A RU2297916C1 RU 2297916 C1 RU2297916 C1 RU 2297916C1 RU 2005140790/04 A RU2005140790/04 A RU 2005140790/04A RU 2005140790 A RU2005140790 A RU 2005140790A RU 2297916 C1 RU2297916 C1 RU 2297916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- sound
- woven
- layer
- acoustic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области создания широкополосных акустических материалов, которые могут быть использованы в авиационной и автомобильной промышленности для защитных экранов двигателей и звукопоглощающих щитов автомобильных дорог для снижения шума на местности, а также в других отраслях промышленности.The invention relates to the field of creating broadband acoustic materials that can be used in the aviation and automotive industries for engine shields and sound absorbing shields of roads to reduce noise on the ground, as well as in other industries.
Проблема снижения шума в салонах пассажирских самолетов и на взлетной полосе аэродромов, а также вблизи автомобильных дорог является одной из актуальных задач в настоящее время.The problem of noise reduction in the cabin of passenger aircraft and on the runway of aerodromes, as well as near highways, is one of the current challenges.
Известные из уровня техники сварные металлические и стеклопластиковые сотовые панели имеют высокий коэффициент звукопоглощения, равный 0,8-1,0 в узком диапазоне частот, трудоемки в изготовлении, а также обладают сравнительно невысокой виброустойчивостью.Known from the prior art, welded metal and fiberglass honeycomb panels have a high sound absorption coefficient equal to 0.8-1.0 in a narrow frequency range, are laborious to manufacture, and also have a relatively low vibration resistance.
С целью расширения частотного диапазона сотовые заполнители сочетаются с различными рыхловокнистыми материалами, тканями, неткаными материалами и другими пористыми слоями из стеклянных, углеродных, арамидных и металлических волокон (патенты США №4235303, №3700067).In order to expand the frequency range, honeycomb aggregates are combined with various loose-fibrous materials, fabrics, non-woven materials and other porous layers of glass, carbon, aramid and metal fibers (US Pat. No. 4,235,303, No. 3700067).
Однако длительные сроки эксплуатации рыхловолокнистых структур, особенно если они изготовлены из хрупких волокон (стеклянных, углеродных) в сочетании с жесткими металлическими волокнами, могут вызвать их разрушение под влиянием виброакустических нагрузок, уровень воздействия которых в рассматриваемых конструкциях весьма высок. Кроме того, рыхловолокнистые структуры доступны для проникновения и конденсации влаги, а также пыли и рабочих жидкостей, что требует частой замены элементов, изготовленных из таких материалов.However, the long life of the loose-fiber structures, especially if they are made of brittle fibers (glass, carbon) in combination with hard metal fibers, can cause their destruction under the influence of vibroacoustic loads, the level of impact of which in the structures under consideration is very high. In addition, loose-fiber structures are available for penetration and condensation of moisture, as well as dust and working fluids, which requires frequent replacement of elements made of such materials.
Известны "полужесткие" материалы с высокой пористостью и демпфирующими свойствами (патент Великобритании №1268777, патент США №2033264, патент Франции №2480741). Однако их сочетание с гибкими слоями из сплетенных волокон нежелательно по вышеуказанным причинам.Known "semi-rigid" materials with high porosity and damping properties (UK patent No. 1268777, US patent No. 2033264, French patent No. 2480741). However, their combination with flexible layers of woven fibers is undesirable for the above reasons.
Наиболее близким из аналогов, взятым за прототип, является слоистый акустический материал, включающий слой из нетканого иглопробивного материала, выполненного из негорючих стекло- или минеральных волокон, пропитанных связующим, и слой огнестойкой пены с открытыми ячейками на основе уретанового, нитрильного, винилового или бутадиен-стирольных каучуков (патент США №4283457).The closest of the analogues taken as a prototype is a layered acoustic material, including a layer of non-woven needle-punched material made of non-combustible glass or mineral fibers impregnated with a binder, and a layer of fire-resistant foam with open cells based on urethane, nitrile, vinyl or butadiene styrene rubbers (US patent No. 4283457).
Недостатками прототипа являются низкое среднее значение коэффициента звукопоглощения - 0,35-0,5 в диапазоне частот до 2000 Гц, повышенное влагопоглощение, пониженная стойкость к действию агрессивных сред (рабочих жидкостей двигателя), пониженная разрывная нагрузка.The disadvantages of the prototype are the low average value of the sound absorption coefficient - 0.35-0.5 in the frequency range up to 2000 Hz, increased moisture absorption, reduced resistance to aggressive media (engine fluids), reduced breaking load.
Технической задачей изобретения является разработка широкополосного акустического материала, имеющего стабильно высокое значение коэффициента звукопоглощения в широком диапазоне частот (коэффициент звукопоглощения α составляет 0,8-0,99 в диапазоне частот 1,25-6 кГц), повышенную прочность (разрывную нагрузку) и сохраняющего акустические свойства на высоком уровне (изменение коэффициента звукопоглощения α не более 5-10% по сравнению с исходным значением) после воздействия агрессивных сред, влаги и повышенных до 200°С температур, пониженное влагопоглощение.An object of the invention is to develop a broadband acoustic material having a consistently high value of sound absorption coefficient in a wide frequency range (sound absorption coefficient α is 0.8-0.99 in the frequency range 1.25-6 kHz), increased strength (breaking load) and retains acoustic properties at a high level (change in sound absorption coefficient α not more than 5-10% compared to the initial value) after exposure to aggressive media, moisture and temperatures elevated to 200 ° C, reduced moisture absorption
Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен слоистый акустический материал, включающий слой, выполненный из нетканого иглопробивного материала, пропитанного связующим, и слой с ячеистой структурой, при этом нетканый материал выполнен из полиоксадиазольных или полиимидных волокон, в качестве связующего используют композицию состава, мас.%: фенилметилполисилоксан - 87,6-95,0; полиорганоэлементосилазан - 3,6-3,9; тетрабромдифенилпропан - 8,8-9,6; а слой с ячеистой структурой выполнен в виде сотовой панели на основе стекло- или арамидной ткани, пропитанной фенолформальдегидной или полиимидной смолой.The stated technical problem is achieved by the fact that a layered acoustic material is proposed, including a layer made of non-woven needle-punched material impregnated with a binder, and a layer with a cellular structure, while the non-woven material is made of polyoxadiazole or polyimide fibers, the composition is used as a binder, wt. %: phenylmethyl polysiloxane - 87.6-95.0; polyorganoelementosilazane - 3.6-3.9; tetrabromodiphenylpropane - 8.8-9.6; and the layer with a cellular structure is made in the form of a honeycomb panel based on glass or aramid fabric impregnated with phenol-formaldehyde or polyimide resin.
Нетканый материал и связующее используют в следующих количествах, мас.%: нетканый материал - 25-52, связующее - 48-75.Non-woven material and a binder are used in the following amounts, wt.%: Non-woven material - 25-52, binder - 48-75.
Соотношение толщин слоев акустического материала составляет 1:(1-2).The ratio of the thicknesses of the layers of acoustic material is 1: (1-2).
Авторами установлено, что использование слоя из нетканого материала из полиоксадиазольных или полиимидных волокон в сочетании с указанным связующим в заявленных пределах обеспечивает получение материала с повышенной разрывной нагрузкой, расширенной полосой звукопоглощения, стабильными звукопоглощающими свойствами после воздействия вибраций, агрессивных сред и повышенных температур (изменение коэффициента звукопоглощения составляет 5-10% по сравнению с исходным значением). Повышение прочности звукопоглощающего материала достигается за счет упрочнения нетканого материала из полиоксадиазольных или полиимидных волокон композицией на основе фенилметилполисилоксана. Расширение диапазона частот поглощения звука от 1,25 до 6 кГц достигается за счет структуры, которая формируется при отверждении композиции, стойкость к действию агрессивных сред - за счет образования на поверхности пор материала пленки, которая не смачивается агрессивными средами.The authors found that the use of a layer of nonwoven material made of polyoxadiazole or polyimide fibers in combination with the specified binder within the stated limits ensures the production of a material with an increased breaking load, an extended sound absorption band, stable sound absorbing properties after exposure to vibrations, aggressive environments and elevated temperatures (change in sound absorption coefficient 5-10% compared to the initial value). An increase in the strength of sound-absorbing material is achieved by hardening a non-woven material of polyoxadiazole or polyimide fibers with a composition based on phenylmethyl polysiloxane. The extension of the frequency range of sound absorption from 1.25 to 6 kHz is achieved due to the structure that is formed during the curing of the composition, resistance to aggressive media - due to the formation on the pore surface of the film material, which is not wetted by aggressive media.
Применение нетканого материала из полиоксадиазольных или полиимидных волокон в сочетании с композицией на основе фенилметилполисилоксана и в сочетании с ячеистым заполнителем обеспечивает получение акустического материала с распределенными параметрами, что позволяет не только расширить диапазон частот поглощения звука, но и повысить звуковую эффективность звукопоглощающих конструкций на их основе, а также обеспечить сохранение высоких значений коэффициента звукопоглощения в указанном диапазоне частот.The use of non-woven material made of polyoxadiazole or polyimide fibers in combination with a composition based on phenylmethyl polysiloxane and in combination with a cellular aggregate provides acoustic material with distributed parameters, which allows not only to expand the frequency range of sound absorption, but also to increase the sound efficiency of sound-absorbing structures based on them, and also ensure the preservation of high values of the coefficient of sound absorption in the specified frequency range.
Соотношение толщин слоев акустического материала определяется требованиями, предъявляемыми к звукопоглощающим конструкциям. В заявляемом слоистом акустическом материале наиболее целесообразно использовать следующее соотношение толщин слоев - нетканый материал, пропитанный связующим: слой с ячеистой структурой = 1:(1-2).The ratio of the thicknesses of the layers of acoustic material is determined by the requirements for sound-absorbing structures. In the inventive layered acoustic material, it is most expedient to use the following ratio of layer thicknesses - non-woven material impregnated with a binder: layer with a cellular structure = 1: (1-2).
Примеры осуществления.Examples of implementation.
Пример 1.Example 1
Для приготовления связующего смешивали 87,6 мас.% фенилметилполисилоксана (ТУ 2228-352-09201208-96), 3,6 мас.% полиорганоэлементосилазана (ТУ 6-02-1003-75) и 8,8 мас.% тетрабромдифенилпропана (ТУ 2494-409-04872688-99). Полученным связующим в количестве 75 мас.% пропитывали полотно из полиоксадиазольных волокон (ТУ РБ 4000312-89) в количестве 25 мас.%. Пропитанные заготовки сушили на воздухе, затем формовали на ограничительных упорах при Т=180°С.To prepare the binder, 87.6 wt.% Phenylmethylpolysiloxane (TU 2228-352-09201208-96), 3.6 wt.% Polyorganoelementosilazane (TU 6-02-1003-75) and 8.8 wt.% Tetrabromodiphenylpropane (TU 2494 -409-04872688-99). The resulting binder in an amount of 75 wt.% Was impregnated with a web of polyoxadiazole fibers (TU RB 4000312-89) in an amount of 25 wt.%. The impregnated preforms were dried in air, then formed on restrictive stops at T = 180 ° C.
Полученный слой толщиной 10 мм соединяли с другим слоем, представляющим собой сотовую панель на основе стеклоткани, пропитанной фенолформальдегидной смолой, при соотношении толщин слоев 1:1.The resulting layer with a thickness of 10 mm was combined with another layer, which is a honeycomb panel based on fiberglass impregnated with phenol-formaldehyde resin, with a ratio of layer thicknesses of 1: 1.
Изготовление акустического материала по примерам 2, 3 аналогично примеру 1. В примере 2 использовали 65 мас.% связующего следующего состава, мас.%: фенилметилполисилоксан - 90,0, полиорганоэлементосилазан - 3,9, тетрабромдифенилпропан - 9,0, нетканый материал из полиимидных волокон в количестве 35 мас.% и сотовую панель из стеклоткани, пропитанной полиимидной смолой, при соотношении толщин слоев акустического материала 1:1,5, в примере 3 - 48 мас.% связующего следующего состава, мас.%: фенилметилполисилоксан - 95,0, полиорганоэлементосилазан - 3,7, тетрабромдифенилпропан - 9,6, нетканый материал из полиоксадиазольных волокон в количестве 52 мас.% и сотовую панель из арамидной ткани, пропитанной фенолформальдегидной смолой, при соотношении толщин слоев акустического материала 1:2.The production of the acoustic material according to examples 2, 3 is analogous to example 1. In example 2, 65 wt.% Of a binder of the following composition was used, wt.%: Phenylmethylpolysiloxane - 90.0, polyorganoelementosilazane - 3.9, tetrabromodiphenylpropane - 9.0, non-woven polyimide material fibers in an amount of 35 wt.% and a honeycomb panel of fiberglass impregnated with a polyimide resin, with a ratio of the thicknesses of the layers of acoustic material 1: 1.5, in example 3 - 48 wt.% a binder of the following composition, wt.%: phenylmethylpolysiloxane - 95.0 , organopolysilazane - 3,7, tetrabromdi phenylpropane - 9.6, nonwoven fabric made of polyoxadiazole fibers in an amount of 52 wt.% and a honeycomb panel made of aramid fabric impregnated with phenol-formaldehyde resin, with a ratio of the thicknesses of the layers of acoustic material 1: 2.
В таблице приведены свойства предлагаемых акустических материалов и прототипа.The table shows the properties of the proposed acoustic materials and prototype.
Из таблицы видно, что предлагаемый акустический материал имеет разрывную нагрузку в 3-4 раза больше, коэффициент звукопоглощения - в 2 раза, полосу поглощения - в 3 раза больше, а влагопоглощение - в 2 раза меньше по сравнению с прототипом.The table shows that the proposed acoustic material has a breaking load of 3-4 times more, the sound absorption coefficient is 2 times, the absorption band is 3 times more, and moisture absorption is 2 times less compared to the prototype.
Сохранение высокого значения коэффициента звукопоглощения (0,8-0,99) в широком диапазоне частот указывает на то, что предлагаемый материал обладает распределенными акустическими свойствами.Maintaining a high value of sound absorption coefficient (0.8-0.99) in a wide frequency range indicates that the proposed material has distributed acoustic properties.
Звуковая эффективность звукопоглощающих конструкций с использованием предлагаемого слоистого акустического материала составила 8-9 дБ в широком диапазоне частот 1000 до 6000 Гц, в то время как у прототипа этот показатель равен 1-2 дБ.The sound efficiency of sound-absorbing structures using the proposed layered acoustic material was 8-9 dB in a wide frequency range of 1000 to 6000 Hz, while in the prototype this figure is 1-2 dB.
Повышенная разрывная нагрузка предлагаемого материала по сравнению с прототипом позволяет применять заявляемый материал в составе звукопоглощающих конструкций, устанавливаемых в мотогондолах, во входных устройствах силовых установок и других частях авиационных двигателей, эксплуатирующихся в условиях повышенной вибрации.The increased breaking load of the proposed material in comparison with the prototype allows the use of the claimed material as part of sound-absorbing structures installed in engine nacelles, in the input devices of power plants and other parts of aircraft engines operating in conditions of increased vibration.
Заявляемый материал сохраняет свои акустические свойства и после воздействия агрессивных сред (топлив, рабочих жидкостей типа НГЖ и др.), применяемых в авиационных двигателях. Коэффициент звукопоглощения заявляемого материала после воздействия рабочей жидкости НГЖ в течение 15 суток составил 0,8-1 в диапазоне частот 1,4-5,2 кГц.The inventive material retains its acoustic properties even after exposure to aggressive environments (fuels, working fluids such as NGZ, etc.) used in aircraft engines. The sound absorption coefficient of the claimed material after exposure to the working fluid of the UHF for 15 days was 0.8-1 in the frequency range 1.4-5.2 kHz.
Заявляемый материал сохраняет свои акустические свойства после воздействия Т=200°С в течение 1000 ч. Коэффициент звукопоглощения составил 0,8-1 в диапазоне частот 1,4-5,5 кГц.The inventive material retains its acoustic properties after exposure to T = 200 ° C for 1000 hours. The sound absorption coefficient was 0.8-1 in the frequency range 1.4-5.5 kHz.
Таким образом, заявляемый слоистый акустический материал, имеющий стабильные высокие значения коэффициента звукопоглощения, обеспечивает высокую звуковую эффективность звукопоглощающих конструкций на его основе в широком диапазоне частот.Thus, the inventive layered acoustic material having stable high values of the coefficient of sound absorption, provides high sound efficiency of sound-absorbing structures based on it in a wide frequency range.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005140790/04A RU2297916C1 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Laminated acoustic material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005140790/04A RU2297916C1 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Laminated acoustic material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2297916C1 true RU2297916C1 (en) | 2007-04-27 |
Family
ID=38106872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005140790/04A RU2297916C1 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Laminated acoustic material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2297916C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667584C2 (en) * | 2012-06-20 | 2018-09-21 | Хендэ Мотор Компани | Sound absorbing material and method for manufacture thereof |
-
2005
- 2005-12-27 RU RU2005140790/04A patent/RU2297916C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667584C2 (en) * | 2012-06-20 | 2018-09-21 | Хендэ Мотор Компани | Sound absorbing material and method for manufacture thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Arenas et al. | Recent trends in porous sound-absorbing materials | |
KR102390310B1 (en) | Supported elastomeric foam and method for making same | |
KR101623177B1 (en) | Increasing the sound absorption in foam insulating materials | |
CZ20004160A3 (en) | Heat and noise insulating lining of vehicle motor compartment and process for producing thereof | |
JP2009500230A (en) | Soundproof assembly, its use for soundproof sealed space, its manufacturing method | |
JPS623438B2 (en) | ||
CN103915090A (en) | Broadband noise reduction porous-material acoustic liner and equipment | |
JPH04262973A (en) | Noise suppression, composite sound deadening member and sound deadening layer thereof | |
KR20160067833A (en) | Combined material with high sound absorption for traffic acoustic barrier and preparation method therefor | |
EP3395672A1 (en) | Structural panels for exposed surfaces | |
US11161463B2 (en) | Motor-vehicle underbody liner to absorb rolling noise on the vehicle lined therewith | |
US8997925B2 (en) | High temperature resistant sound absorbing materials for vehicle | |
RU2297916C1 (en) | Laminated acoustic material | |
CN207140490U (en) | Complex sound insulation pad, sound-and-fire proof wall and auto sound floor | |
CN106313763A (en) | Aerogel-based composite aluminum fiber acoustic panel absorber and preparation method thereof | |
RU2465145C1 (en) | Fireproof laminar sound-and-heat-insulating material | |
JP2008505008A (en) | Isolation method | |
JP4906318B2 (en) | Low frequency sound absorber made of closed cell glass foam | |
US11975815B2 (en) | Structural panels for exposed surfaces | |
RU2543827C2 (en) | Shop acoustic finishing | |
RU2307764C1 (en) | Laminated sound-absorbing material | |
RU2232148C1 (en) | Sound-absorbing material and a method for manufacturing articles therefrom | |
KR20080035236A (en) | The drssing pad polyurethan | |
JP4148318B2 (en) | Broadband type sound-absorbing material and water-resistant sound-absorbing material | |
RU2646876C1 (en) | Method of protecting the operator from production noise |