자연에서 박쥐는 먹이를 찾기 위해 초음파 반향정위를 사용하고 동시에 먹이의 방어도 진화했습니다. 일부 나방은 날개의 미세한 구조를 통해 초음파를 효과적으로 흡수하여 위치가 드러나는 소리 반사를 피할 수 있습니다.과학자들이 자연에서 음향 물질을 발견한 것은 이번이 처음입니다.나방의 날개는 초음파(진동주파수 20,000Hz 이상)를 겨냥하고 있지만, 그 흡음 원리는 우리 생활에서 볼 수 있는 모든 종류의 흡음재와 일치하지만 후자는 주파수에 맞춰 비슷한 디자인을 조정한다. 인간의 청력에 맞는 대역(20Hz-20000Hz).오늘은 NVH 관련 발포재에 대해 이야기해보겠습니다.
소리는 물체의 진동에서 발생하며 매질을 통해 전파되어 인간의 청각 기관에 의해 감지될 수 있는 파동 현상입니다.NVH는 소음(noise), 진동(vibration), 거칠기(harshness)를 말하는데, 그 중 소음과 진동이 우리가 가장 직접적으로 느끼는 것인데, 소리의 거칠기는 진동과 소음에 대한 인체의 주관적인 인식을 표현하는데 주로 사용됩니다. .불편한 느낌.이 세 가지는 기계적 진동에서 동시에 나타나며 분리될 수 없기 때문에 함께 연구되는 경우가 많다.
아래 그림과 같이 소리가 재료나 음향구조부품의 표면에 유입되면 소리에너지의 일부는 반사되고, 일부는 재료에 침투하고, 일부는 재료에 흡수됨으로써, 즉, 소리가 전파되는 동안 소리와 주변 매체 사이의 마찰이나 구성 요소 재료의 충격이 발생합니다.진동은 소리 에너지가 열로 변환되어 손실되는 과정입니다.일반적으로 모든 물질은 소리를 흡수하고 반사할 수 있지만 흡수 및 반사 정도는 매우 다양합니다.
NVH 소재는 크게 흡음재와 차음재로 나뉜다.음파가 흡음재에 들어가면 흡음재의 공기와 섬유가 진동하고, 소리 에너지는 열에너지로 변환되어 일부가 소비됩니다. 펀치.
차음재는 주먹으로 방패를 쳐서 직접 차단하는 것처럼 소음을 차단하기 위해 사용하는 소재입니다.방음재는 밀도가 높고 다공성이 없으며 음파가 침투하기 어렵고 대부분의 소리 에너지가 반사되어 차음 효과를 얻습니다.
다공성 구조의 발포 재료는 흡음에 있어서 독특한 장점을 가지고 있습니다.조밀한 미세 다공성 구조의 재료는 방음 효과도 좋습니다.일반적인 NHV 음향 폼에는 폴리우레탄, 폴리올레핀, 고무 수지 및 유리가 포함됩니다.폼, 금속 폼 등은 재료 자체의 특성이 다르기 때문에 흡음 및 소음 감소 효과가 다릅니다.
폴리 우레탄 발포체
폴리우레탄 폼 소재는 독특한 네트워크 구조를 가지고 있어 많은 양의 들어오는 음파 에너지를 흡수하여 우수한 흡음 효과를 얻을 수 있으며 동시에 높은 반발력과 우수한 완충 기능을 갖추고 있습니다.그러나 일반 폴리우레탄 폼은 강도가 낮고 차음 효과도 떨어지며 시간이 지날수록 흡음 성능이 저하됩니다.또한 연소 시 독성 가스가 발생하여 환경에 좋지 않습니다.
XPE/IXPE/IXPP 폴리올레핀 폼 소재
화학적으로 가교된/전자적으로 가교된 폴리에틸렌/폴리프로필렌 폼 소재인 XPE/IXPE/IXPP는 자연적인 흡음, 단열, 쿠션 및 환경 보호 기능을 갖추고 있으며 내부 미세 독립 버블 구조는 차음 및 소음 감소에 좋습니다.뛰어난 성능.
고무 폼
발포고무는 이상적인 NVH 소재로 실리콘, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 니트릴-부타디엔 고무(NBR), 네오프렌(CR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 등의 소재가 기존보다 우수하다. 두 가지 재료., 밀도가 더 높고 내부는 작은 공극과 반개방형 구조로 가득 차 있어 소리 에너지를 더 쉽게 흡수하고 침투하기 더 어렵고 음파를 감쇠시킵니다.
멜라민 수지 폼
멜라민수지폼(멜라민폼)은 흡음성이 뛰어난 소재입니다.충분한 개구부를 갖춘 3차원 그리드 구조 시스템을 갖추고 있습니다.진동은 소비되고 흡수되며 반사파는 동시에 효과적으로 제거될 수 있습니다.동시에 난연성, 단열성, 경량 및 가공 형태 측면에서 기존 폼 소재보다 다기능적이고 균형 잡힌 이점을 가지고 있습니다.
폼 알루미늄
용융된 순수 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 첨가물을 첨가하여 발포 상자로 보내고, 가스를 주입하여 액상 폼을 형성한 후, 액상 폼을 응고시켜 금속 재료를 형성합니다.방음 능력이 좋고 흡음 성능이 상대적으로 오래 지속되며 유효 수명은 70년 이상에 달할 수 있으며 100% 재활용 및 재사용이 가능합니다.
거품 유리
깨진 유리, 발포제, 변성첨가제, 발포촉진제 등을 미세하게 분쇄하여 균일하게 혼합한 후 고온에서 녹여 발포, 어닐링한 무기 비금속 유리재료입니다.
실제 생활에서는 서로 다른 주파수 대역의 음파를 완전히 흡수할 수 있는 재료가 없는 경우가 많으며 응용 분야에서 완벽하게 성능을 발휘할 수 있는 재료도 없습니다.더 나은 흡음 효과를 얻기 위해 위의 흡음 폼과 흡음/차음 재료 유형을 결합하여 다양한 폼 강화 복합 재료를 형성하는 동시에 효과를 얻는 경우가 많습니다. 재료 흡음 및 구조적 흡음의 고주파 및 저주파의 다양한 주파수 대역에서 재료의 흡음 성능을 달성합니다.예를 들어, 음향 폼과 다양한 부직포 공정의 복합 공정은 후자의 독특한 3차원 구조를 최대한 활용하여 음파의 진동을 보다 효과적으로 감소시켜 흡음 및 소음 감소에 대한 무한한 가능성을 창출할 수 있습니다.) 폼 샌드위치 층 복합 재료, 피부의 양면이 탄소 섬유 강화 재료로 결합되어 기계적 강성이 높고 충격 강도가 강하여 충격 흡수 및 소음 감소가 향상됩니다.
현재 NVH 폼 소재는 운송, 건설 엔지니어링, 산업 소음 감소, 차량 제조 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
운송
우리나라의 도시교통 건설은 급속한 발전단계에 접어들었고, 자동차, 기차, 도시철도, 자기부상열차 등 소음교란이 널리 주목을 받고 있다.미래에 음향 폼과 그 복합 재료는 고속도로와 도시 교통의 방음 및 소음 감소 분야에서 큰 응용 가능성을 가지고 있습니다.
건설 공사
건축 및 구조 측면에서 우수한 음향 성능 외에도 재료는 안전성에 대한 요구 사항이 매우 높으며 난연성은 무시할 수 없는 어려운 지표입니다.전통적인 폼 플라스틱(예: 폴리올레핀, 폴리우레탄 등)은 자체 가연성으로 인해 가연성이 있습니다.연소되면 녹아서 물방울이 생성됩니다.타는 물방울은 빠르게 불의 확산을 일으킬 것입니다.관련 난연제 규정 및 표준을 준수하려면 난연제를 첨가해야 하는 경우가 많습니다. 난연제 중 다수는 고온에서 열에 노출되면 분해되고 다량의 연기, 독성 및 부식성 가스를 방출합니다.2차 재해 및 환경오염을 초래합니다.따라서 건축 분야에서는 스포츠 경기장, 영화관, 호텔, 콘서트홀, 공연장 등 상업용 건물이든 난연성, 저연, 저독성 및 효과적인 화재 부하 감소 기능을 갖춘 음향 재료가 이러한 엄청난 시장 개발 기회에 직면하게 될 것입니다. 기타 주거용 건물.
산업용 소음 감소
산업소음이란 공장에서 생산과정 중 기계적 진동, 마찰충격, 기류교란 등으로 인해 발생하는 소음을 말합니다.산업 소음원이 많고 분산되어 있기 때문에 소음의 종류가 더욱 복잡해지고, 생산되는 연속적인 음원도 파악하기 어려워 관리가 상당히 어렵습니다.
따라서 산업 분야의 소음 제어는 흡음, 차음, 소음 감소, 진동 감소, 소음 감소, 구조적 공명 파괴 및 파이프라인 흡음 랩핑과 같은 조치의 조합을 채택하여 소음을 원래 수준으로 복원합니다. 사람들이 받아들일 수 있는 수준.학위는 음향 재료의 잠재적인 응용 분야이기도 합니다.
차량 제조
자동차 소음의 원인은 크게 엔진소음, 차체공명소음, 타이어소음, 섀시소음, 바람소리, 실내공명소음으로 나눌 수 있습니다.실내 소음이 줄어들면 운전자와 탑승자의 편안함이 크게 향상됩니다.설계상 섀시의 강성을 향상시키고 저주파 공진 영역을 제거하는 것 외에도 소음 제거는 주로 격리 및 흡수를 통해 제거됩니다.에너지 절약의 관점에서 사용되는 재료는 경량이어야 합니다.안전의 관점에서 볼 때 재료는 화재 및 내열 특성을 가져야 합니다.어쿠스틱 폼과 다양한 다기능 복합 재료의 출현은 차량의 소음 저항, 안전성, 신뢰성, 에너지 절약 및 환경 보호를 향상시킬 수 있는 새로운 가능성을 제공합니다.
게시 시간: 2022년 8월 17일