本發(fā)明屬于吸聲材料領(lǐng)域,具體涉及一種具有負(fù)泊松比特性的磁流變材料的制備方法。
背景技術(shù):
吸聲材料的研究和設(shè)計是工業(yè)及工程噪聲控制的基礎(chǔ)性與關(guān)鍵性技術(shù),它對于防治噪聲污染和國防安全都具有十分重要都戰(zhàn)略意義和科學(xué)價值。設(shè)法提高材料的吸聲性能,并拓寬材料的吸聲頻帶,一直是吸聲材料研究和工程應(yīng)用中的重要課題。目前所研制的吸聲材料吸聲性能較差,吸聲頻帶較小,一方面是由于減振降噪材料的聲阻抗不能在較寬的頻帶內(nèi)與介質(zhì)聲阻抗自適應(yīng)相匹配,從而導(dǎo)致聲波在較寬的頻段內(nèi)不能順利的進(jìn)入吸聲材料內(nèi)部,另一方面是由于減振減振降噪材料阻尼損耗性能較差,不能高效吸收聲波能量。磁流變彈性體材料是一種新型功能材料,其流變特性可控且可逆,響應(yīng)速度非???毫秒級)。典型特征是材料的聲阻抗能夠根據(jù)外部激勵頻率自適應(yīng)改變,但吸聲性能不夠理想。而近年來發(fā)現(xiàn)的一些特殊結(jié)構(gòu)的材料具有負(fù)泊松比效應(yīng),該類材料具有優(yōu)良的阻尼性能,但聲阻抗不能根據(jù)外部激勵頻率自適應(yīng)變化,因此,只是在有限的頻段具有優(yōu)異的吸聲性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀,旨在提供一種在寬頻帶內(nèi)具有優(yōu)異吸聲性能的具有負(fù)泊松特性的磁流變材料的制備方法。本發(fā)明目的的實施方式為,一種具有負(fù)泊松特性的磁流變材料的制備方法,制備的具體步驟如下:1)按照組成重量比稱80-100份粉體聚四氟乙烯、10-70份羰基鐵粉和5-20份填料;然后將粉體聚四氟乙烯、羰基鐵粉和填料在35℃的環(huán)境中放置24±1h干燥除水;所述填料為高嶺土、硅藻土、蒙脫土中的一種或數(shù)種;2)將經(jīng)步驟1)干燥的粉體聚四氟乙烯、羰基鐵粉和填料進(jìn)行混合,然后加入10-20份加工助劑,混合均勻,得到粘稠狀混合物;所述加工助劑為汽油或甲苯;3)將步驟2)所得粘稠狀混合物加入柱塞擠出機,擠出棒材,然后在雙輥壓延機中制成1.50mm厚度的片材;在100℃下烘12h,200℃的環(huán)境中烘12h;4)將經(jīng)步驟3)擠出的產(chǎn)物引入高溫牽引裝置中,在150℃的環(huán)境中實行拉伸和熱定型,拉伸倍數(shù)為10-30;5)待經(jīng)步驟4)拉伸處理的材料從高溫牽引裝置中牽引出來,慢慢降溫到常溫,即可得到具有負(fù)泊松比的特性的磁流變材料。本發(fā)明將具有負(fù)泊松比特性的材料與磁流變彈性體進(jìn)行完美復(fù)合,所述材料利用磁流變材料的智能可控特性改變其聲阻抗來適應(yīng)外部聲阻抗,在較寬的頻帶內(nèi)使更多的聲波進(jìn)入材料內(nèi)部,利用負(fù)泊松比效應(yīng)材料的高阻尼性能將更多的聲波能量轉(zhuǎn)化為熱能而高效吸收。所述材料不僅可以提高吸聲性能,而且能夠拓寬吸聲頻帶,從而提高材料在寬頻帶范圍內(nèi)的吸聲性能。采用本發(fā)明制備的材料的負(fù)泊松比為-12~-6.5、磁流變效應(yīng)為500%~1090%;具有優(yōu)異的吸聲性能,在100Hz-10000Hz頻帶內(nèi),吸聲系數(shù)達(dá)到0.9-0.99,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有吸聲材料的吸聲性能。具體實施方式本發(fā)明將80-100份粉體聚四氟乙烯、10-70份羰基鐵粉和5-20份填料;干燥除水;混合加入10-20份加工助劑,混合均勻,得到粘稠狀混合物;加入柱塞擠出機擠出棒材,雙輥壓延機中制成1.50mm厚片材;在100...