高聲阻橡膠復(fù)合材料及其在水下吸聲領(lǐng)域的應(yīng)用研究.pdf

1、橡膠因其獨特的粘彈性而廣泛用于阻尼減振和降噪吸聲領(lǐng)域，近些年，用于水下吸聲的聲學(xué)阻尼橡膠材料受到國內(nèi)外水聲材料專家的廣泛關(guān)注。本論文制備了丁腈橡膠(NBR)復(fù)合材料，研究了丙烯腈含量、增塑劑種類及用量及無機填料填充對復(fù)合材料的物理機械性能、動態(tài)機械性能、熱性能和聲學(xué)阻尼性能的影響，探究了有機雜化（氫鍵作用）和梯度層合技術(shù)對不同基體復(fù)合材料的聲學(xué)阻尼性能的影響，并進(jìn)行了工藝的放大試驗，獲得如下有意義的結(jié)果:
　　(1)在103Hz～

2、104Hz的頻率范圍內(nèi)，NBR復(fù)合材料的儲能模量(E')值在1×108～7×108 Pa之間、損耗因子(tanδ)在0.5～0.9之間，表現(xiàn)出較優(yōu)異的聲學(xué)阻尼性能;選擇低丙烯腈含量的NBR基體以及添加增塑劑可使NBR復(fù)合材料獲得較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和E值;其中NBR中丙烯腈含量為18％、以DOP為增塑劑且用量為15份時，復(fù)合材料聲學(xué)阻尼性能最佳。
　　(2)滑石粉的填充可有效提高NBR、天然橡膠(NR)、丁苯橡膠(SBR)

3、以及雜化材料在3～8kHz頻段中的平均吸聲系數(shù)以及相對較高頻段的吸聲系數(shù)，其原因在于填充導(dǎo)致的材料密度的增加影響了材料與水的聲阻抗匹配;中空玻璃微珠(HGMs)作為多孔填料，可有效改善NBR復(fù)合材料的力學(xué)性能以及聲頻高于4.3kHz時的聲學(xué)阻尼性能。
　　(3)氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)賦予高丙烯腈含量(41％)的受阻酚(AO-80)/NBR雜化材料更優(yōu)異的力學(xué)性能和阻尼性能，且AO-80用量為10份時體系中形成的微弱氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能有效改善雜化

4、材料的聲學(xué)阻尼性能;但氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于低丙烯腈含量(18％)的AO-80/NBR雜化材料而言，只能提高其拉伸強度以及在4.5kHz以上的吸聲系數(shù);增大AO-80用量時，AO-80/混煉型聚氨酯(MPU)雜化材料的密度、硬度、拉伸強度、撅裂強度逐漸降低，Tg逐漸升高，并引起阻尼性能的驟變;其中AO-80用量為10份時，材料損耗峰峰值高達(dá)0.87，但該用量的AO-80并未給雜化材料聲學(xué)阻尼性能帶來積極影響。
　　(4)以MPU作為聲波