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第 41 卷 增刊 2 稀有金属材料与工程 Vol.41, Suppl.2 2012年 9月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING September 2012 收稿日期：2011-09-18 基金项目：国家重点基础研究发展计划（973） （2011CB610302）；国家自然科学基金面上项目（51074130）；陕西省重点自然基金（2009JZ010） 作者简介：王建忠，男，1980 年生，博士后，工程师，西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室，陕西 西安 710016，电话，E-mail: 金属纤维多孔材料吸声性能研究现状 王建忠1,2 ，奚正平 1,3 ，汤慧萍 1 ，黄卫东 2 ，朱纪磊 1 ，敖庆波 1 ，支 浩 1 （1. 西北有色金属研究院 金属多孔材料国家重点实验室，陕西 西安 710016） （2. 西北工业大学，陕西 西安 710072） （3. 陕西省科学技术厅，陕西 西安 710061） 摘 要：简要描述了金属纤维多孔材料的吸声原理及其应用领域，重点阐述了材料厚度、材料结构、金属纤维直径、孔隙度等因素对其吸声性能的影响规律。指出要深入系统研究各因素对吸声性能影响程度的优先次序，为制备具有良好吸声性能的金属纤维多孔材料提供理论支持和技术指导。 关键词：多孔材料；金属纤维；吸声性能；噪声；研究现状 中图法分类号：TG142；TB535 + .1 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2012)S2-405-04 1 引 言 目前，噪声污染已成为世界性难题，被列为四大污染之一。噪声不仅严重危害人的听觉系统、心血系统和神经系统，而且还会加速建筑物、机械结构的老化，影响设备及仪表的精度和使用寿命。因此，降噪逐渐成为一个有关高科技、环境以及人类协调发展急需解决的重要课题。 控制噪声的方法主要有主动降噪法、被动降噪法和有源降噪法。主动降噪法采用改变结构的形状达到降噪目的；被动降噪法是根据噪声的产生机理和传播的方式采用吸声、消声、隔声、减振和隔振的方法来抑制噪声的产生或传播；有源降噪法主要针对排气噪声进行处理，采用在排气管道的某个环节引入有源消声技术，从而达到降低排气噪声的目的 [1] 。 目前，常采用被动降噪法来控制噪声。常用的吸声材料及其特点如表 1 [2-7] 所示。金属纤维多孔材料是一类重要的新型吸声材料，具有强度高、易加工、耐高温等优点，可用于高温、承载、震动等特殊的吸声场 所 [8-10] ，受到人们的极大关注。 2 金属纤维多孔材料吸声原理及研究现状 2.1 吸声原理 金属纤维多孔材料内部具有无数细微孔隙，孔隙间彼此贯通。当声波入射到材料表面时，一部分在材料表面反射掉，另一部分则透入到材料内部向前传播。传播过程中，首先是由于声波产生的振动引起孔隙内的空气运动，与金属纤维表面产生摩擦，由于摩擦和粘滞力的作用，使相当一部分声能转化为热能；其次，孔隙内的空气与金属纤维之间的热交换引起热损失，也使声能发生衰减。 金属纤维多孔材料的吸声系数随频率的增加而增大，且不存在吸声上限频率，因而比共振吸声结构具有更好的高频吸声性能 [9] 。透入吸收的声能越多，则该材料的吸声性能越好。透入的声能通过孔隙粘滞性摩擦和材料的热传导效应被吸收，分别用粘滞吸收系数和热传导吸收系数表示，两个系数越大，材料的吸声系数越高，吸声性能越好 [7] 。 当温度为 20 ℃时，粘滞吸收系数（每 100 m 衰减的分贝数）可表示为 [11] ： 287.4 10 daf rA B 式中，f（Hz）是频率，r（m）是传播距离， 是相对湿度。 对不同的温度，可用下式估计： 20 C,C,1aaAATf 式中，T 是与 20 ℃相差的摄氏度数，=4×10 -6 。 2.2 研究现状 目前，主要针对不锈钢纤维 [11-16] 、FeCrAl 纤 维 [16,17] 、铝纤维 [17-19] 和铅纤维 [19] 等金属纤维多孔材料的吸声性能进行了研究。不锈钢纤维多孔材料具有良
