專利名稱：類真空復合隔音材料及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于隔音材料及其制備工藝，具體地說是一種類真空復合隔音材料及其制備工藝。
背景技術：
目前國內外公開報道的隔音材料主要有三類微通孔材料、粘彈性多層材料和真空玻璃。
微通孔材料包括硅酸鹽泡沫、纖維板、穿孔金屬板、泡沫金屬等。已研究過的微孔泡沫或纖維材料有泡沫金屬材料如泡沫鋁、聚脂纖維泡沫、植物纖維泡沫、微孔硅酸鹽泡沫和玻璃纖維泡沫、軟木石膏泡沫和微孔瀝青水泥等等，其共同特點是對高頻聲音的吸收系數較高，對低頻聲音的吸收系數很低。由于欲有效地降低環境中的噪音，這些隔音材料結構需要有較大的安裝空間尺寸，因此在隔音材料結構的空間尺寸和重量不受限制的場合(如民用建筑等)它們有較好的應用，但在空間和重量受嚴格限制的場合(如艦船內)其使用效果并不理想。
粘彈性多層材料一般是在有機物層中填充無機物顆粒(如鉛粉、鐵粉或鋁粉等)，利用樹脂與無機物顆粒間的摩擦、或者顆粒與顆粒之間的摩擦來吸收聲能。其特點也是對高頻聲音的吸收系數較高，對低頻聲音的隔音效果差。
真空玻璃現已用于建筑物的門窗，它是將兩層玻璃中間抽成真空，然后密封。其顯著優點是能隔絕各種頻率的空氣噪音；其缺點也是明顯的，造價貴、結構重、不能剪裁以及不能經受機械振動。

發明內容
本發明的目的在于提供一種隔音能力強、厚度薄、重量輕、可任意剪裁、便于安裝的類真空復合隔音材料及其制備工藝。
本發明的類真空復合隔音材料的內部具有真空微腔，真空微腔被封閉在粘彈性物質內。
如上所述的類真空復合隔音材料內部的真空微腔可由真空陶瓷微球形成，真空陶瓷微球被封閉在粘彈性物質內。
如上所述的類真空復合隔音材料的外表面采用纖維面料鋪覆而成。
本發明的類真空復合隔音材料的制備工藝包括以下步驟(1)將中空陶瓷微球在800℃～1000℃高溫下抽真空處理，形成真空陶瓷微球；(2)將步驟(1)所得的真空陶瓷微球與粘彈性物質混合，真空陶瓷微球的體積占混合物總體積的50％～65％，在200℃～400℃下經熱壓成型。
如上所述的類真空復合隔音材料的制備工藝中，在步驟(2)熱壓成型后的復合材料外表面鋪覆纖維面料。
如上所述的類真空復合隔音材料的制備工藝中，其中空陶瓷微球直徑為0.2～0.3mm，壁厚10～20μm。
如上所述的類真空復合隔音材料的制備工藝中，其中空陶瓷微球為Al2O3-SiO2球，粘彈性物質為橡膠或樹脂或瀝青。
本發明所述的類真空復合隔音材料的真空微室可以是規則的球形，也可以是不規則形狀的。
由于真空陶瓷微球的壁很薄，不超過20μm，在高溫下，氣體的擴散速度很快，因此球內氣體將通過擴散排出球外，球內達到與爐內環境相同的真空度。冷卻到室溫后，由于氣體擴散速度很慢，球內將在長時間內保持真空。真空陶瓷微球與粘彈性物質(橡膠或樹脂或瀝青)模壓成復合材料后，真空陶瓷微球被封閉在粘彈性物質(橡膠或樹脂或瀝青)基體內，使球內的真空更能長時期的保持，隔音更好。由于真空陶瓷微球的聲阻為無限大，能將迎面的入射聲波全部反射回去。部分透入材料內部的聲波經真空陶瓷微球的散射，將容變振動轉變為切變振動，增強了材料的內摩擦，使透射聲能耗散為熱能，使本發明的材料有很高的吸音隔音能力。
本發明的效果在于由于類真空復合隔音材料內部的真空陶瓷微球對聲波具有反射和散射作用，而且真空陶瓷微球被封閉在粘彈性物質基體內，球內的真空更能長時期的保持，使得本發明的材料具有很高的吸音隔音能力，同時該材料厚度薄、重量輕、可任意剪裁，便于安裝。


圖1為類真空復合隔音材料的結構圖。
圖2為類真空復合隔音材料的制備工藝流程圖。
圖1中1.纖維面料；2.粘彈性物質；3.真空陶瓷微球。
具體實施例方式
本發明的類真空復合隔音材料的結構如圖1所示該類真空復合隔音材料內部的真空微腔可由真空陶瓷微球3形成，真空陶瓷微球3被封閉在粘彈性物質2內，外表面采用纖維面料1鋪覆而成。
本發明的類真空復合隔音材料的制備工藝流程如圖2所示，下面結合實施例對其制備工藝進一步描述實施例11.用直徑為0.2mm、壁厚10μm的Al2O3-SiO2的中空陶瓷微球，經800℃高溫抽成真空，形成真空陶瓷微球3；2.將上述真空陶瓷微球3與粘彈性物質2如橡膠(橡膠粉)混合，真空陶瓷微球3的體積占混合物總體積的50％，在200℃下經熱壓成型。
可在熱壓成型后的復合材料外表面鋪覆纖維面料(布)1。
實施例21.用直徑為0.2mm、壁厚10μm的Al2O3-SiO2的中空陶瓷微球，經800℃高溫抽成真空，形成真空陶瓷微球3；2.將上述真空陶瓷微球3與粘彈性物質2如樹脂(聚己烯粉或類似性質的樹脂)混合，真空陶瓷微球3的體積占混合物總體積的65％，在200℃下經熱壓成型。
可在熱壓成型后的復合材料外表面鋪覆纖維面料(布)1。
實施例31.用直徑為0.3mm、壁厚20μm的Al2O3-SiO2的中空陶瓷微球，經1000℃高溫抽成真空，形成真空陶瓷微球3；2.將上述真空陶瓷微球3與粘彈性物質2如瀝青混合，真空陶瓷微球3的體積占混合物總體積的60％，在400℃下經熱壓成型。
可在熱壓成型后的復合材料外表面鋪覆纖維面料1。
實施例4
1.用直徑為0.3mm、壁厚20μm的Al2O3-SiO2的中空陶瓷微球，經1000℃高溫抽成真空，形成真空陶瓷微球3；2.將上述真空陶瓷微球3與粘彈性物質2如樹脂(聚己烯粉或類似性質的樹脂)混合，真空陶瓷微球3的體積占混合物總體積的65％，在400℃下經熱壓成型。
可在熱壓成型后的復合材料外表面鋪覆纖維面料1。
經以上制備工藝制得的類真空復合隔音材料，厚度約10mm，內含約20層真空陶瓷微球，真空陶瓷微球的體積分數約60％，材料的密度小于1g/cm3，抗拉強度和抗壓強度達到5Mpa～10Mpa。隔音能力與真空玻璃接近。
權利要求
1.一種類真空復合隔音材料，其特征在于所述的類真空復合隔音材料內部具有真空微腔，真空微腔被封閉在粘彈性物質內。
2.根據權利要求1所述的類真空復合隔音材料，其特征在于所述的類真空復合隔音材料內部的真空微腔由真空陶瓷微球(3)形成，真空陶瓷微球(3)被封閉在粘彈性物質(2)內。
3.根據權利要求1或2所述的類真空復合隔音材料，其特征在于所述的類真空復合隔音材料的外表面采用纖維面料(1)鋪覆而成。
4.一種類真空復合隔音材料的制備工藝，其特征在于(1)將中空陶瓷微球在800℃～1000℃高溫下抽真空處理，形成真空陶瓷微球(3)；(2)將步驟(1)所得的真空陶瓷微球(3)與粘彈性物質(2)混合，真空陶瓷微球(3)的體積占混合物總體積的50％～65％，在200℃～400℃下經熱壓成型。
5.根據權利要求4所述的類真空復合隔音材料的制備工藝，其特征在于在上述步驟(2)熱壓成型后的復合材料外表面鋪覆纖維面料(1)。
6.根據權利要求4或5所述的類真空復合隔音材料的制備工藝，其特征在于所述的中空陶瓷微球直徑為0.2～0.3mm，壁厚10～20μm。
7.根據權利要求4或5所述的類真空復合隔音材料的制備工藝，其特征在于所述的中空陶瓷微球為Al2O3-SiO2球，所述的粘彈性物質(2)為橡膠或樹脂或瀝青。
全文摘要
本發明涉及一種類真空復合隔音材料及其制備工藝。該類真空復合隔音材料內部具有真空微腔，真空微腔可由真空陶瓷微球形成，同時真空微腔被封閉在粘彈性物質內，外表面可采用纖維面料鋪覆而成。該材料的制備工藝是將中空陶瓷微球在800℃～1000℃高溫下抽真空處理，形成的真空陶瓷微球與粘彈性物質混合，真空陶瓷微球的體積占混合物總體積的50％－65％，在200℃～400℃下經熱壓成型，可在熱壓成型后的復合材料外表面鋪覆纖維面料。本發明的類真空復合隔音具有很高的吸音隔音能力，同時該材料厚度薄、重量輕、可任意剪裁，便于安裝。
文檔編號G10K11/00GK1932972SQ20051010255
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月12日 優先權日2005年9月12日
發明者龍沖生 申請人:中國核動力研究設計院