一种声子晶体阻尼材料板及其制备方法和安装方法技术

本发明专利技术涉及一种声子晶体阻尼材料板及其制备方法和安装方法，属于阻尼材料技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种声子晶体阻尼材料板及其制备方法和安装方法


[0001]本专利技术涉及阻尼材料
，尤其涉及一种声子晶体阻尼材料板及其制备方法和安装方法
。

技术介绍

[0002]机械在运转时会产生污染环境的振动以及噪声
。
阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料，主要用于振动和噪声控制
。
现有的阻尼材料板大多依靠阻尼材料自身的质量及弹性吸收振动能量，降低结构振动，对高频效果良好，但对低频效果不佳；而且大多阻尼材料板自身不具备粘性或吸附能力，需要使用粘合剂粘接或使用螺栓结合平板等进行夹紧，安装过程繁琐，且粘合剂粘接过程不可逆，一旦粘接失效，不易更换，需耗费大量精力进行维护
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种声子晶体阻尼材料板及其制备方法和安装方法，本专利技术通过引入声子晶体柱结构，使声子晶体阻尼材料板不仅能依靠阻尼材料自身的质量及弹性吸收振动能量的形式，还能利用声子晶体柱对弹性波传播的禁带作用，增加了声子晶体阻尼材料板对低频振动的吸收效果，极大地提升了材料的低频阻尼性能；本专利技术采用磁性阻尼材料板，使声子晶体阻尼材料板能够以磁吸附方式安装，无需使用机械连接或粘结剂粘结，方便安装，大大降低了维护更换成本
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0005]第一方面，本专利技术提供的一种声子晶体阻尼材料板，包括磁性阻尼材料板及声子晶体柱阵列，所述声子晶体柱阵列的声子晶体柱在所述磁性阻尼材料板的厚度方向延伸且贯穿所述磁性阻尼材料板的两个相对表面
。
[0006]本专利技术通过引入声子晶体柱结构，使声子晶体阻尼材料板不仅能依靠阻尼材料自身的质量及弹性吸收振动能量的形式，还能利用声子晶体柱对弹性波传播的禁带作用，增加了声子晶体阻尼材料板对低频振动的吸收效果，极大地提升了材料的低频阻尼性能
。
[0007]本专利技术采用磁性阻尼材料板，使声子晶体阻尼材料板能够以磁吸附方式安装，无需使用机械连接或粘结剂粘结，方便安装，大大降低了维护更换成本
。
[0008]作为本专利技术的优选实施方式，同列的两个相邻声子晶体柱阵列之间的间距
D1为
60
～
80mm
，任意两列相邻声子晶体柱阵列之间的间距
D2为
60
～
80mm
；每个声子晶体柱阵列中的声子晶体柱不少于四个且等间距分布；在同一声子晶体柱阵列中，任意两个相邻的声子晶体柱之间的间距优选为8～
12mm
；所述声子晶体柱的截面半径为2～
4mm
；所述声子晶体柱的高度与所述磁性阻尼材料板的厚度相同；所述磁性阻尼材料板的厚度为8～
12mm。
专利技术人研究发现，当声子晶体柱满足上述条件时，声子晶体柱的引入，能改善整体刚度及等效质量，从而改变声子晶体阻尼材料板结构抑振的带隙频率
。
[0009]作为本专利技术的优选实施方式，所述声子晶体柱的材质为金属单质或合金，所述金
属单质包括铝
、
铜
、
镍
、
锰中的任意一种，所述合金包括钢
、
镍铬合金中的至少一种
。
[0010]作为本专利技术的优选实施方式，所述声子晶体柱由机械切割或
3D
打印制成
。
[0011]作为本专利技术的优选实施方式，所述磁性阻尼材料板包括如下重量份的组分：橡胶
80
～
100
份
、
合金
90
～
120
份
、
丁苯生胶
70
～
90
份
、
硫化剂1～3份及防老化改性剂2～5份
。
[0012]本专利技术以橡胶
、
合金
、
丁苯生胶等为原料制备出的磁性阻尼材料板具有弹性，在磁性阻尼材料板上开孔后，声子晶体柱插入孔中，安装牢固，无需胶黏剂粘结
。
在本专利技术中，所述橡胶为橡胶粉，可以来源于废旧轮胎或废旧绝缘子硅橡胶，降低固废环境污染及避免资源浪费
。
[0013]进一步的，在所述磁性阻尼材料板的组分中，所述合金包括合金粉
、
合金片
、
合金丝中的至少一种
。
所述合金片的长度优选为3～
5mm
，厚度优选为
0.5
～
2mm
；所述合金丝的长度优选为
40
～
60mm
，直径优选为
0.5
～
2mm
；所述合金粉的尺寸优选为
100
～
300
目
。
经研究发现，尺寸满足上述条件的合金粉
、
合金片
、
合金丝均能添加入磁性阻尼材料板中，用于改善材料板的磁性和力学性能
。
[0014]更进一步的，在所述磁性阻尼材料板的组分中，所述合金由合金粉
、
合金片及合金丝按照合金粉：合金片：合金丝＝
(3.5
～
4.5)
：
(2
～
3)
：
(3
～
4)
的重量比复配而成
。
专利技术人研究发现，与单一的合金粉相比，本专利技术以合金粉
、
合金片及合金丝复配，不仅能有效增强磁性阻尼材料板磁化后的剩磁，从而增加声子晶体阻尼材料板的磁吸力，使声子晶体阻尼材料板更便于安装，还能提升磁性阻尼材料板的抗拉伸性能
、
整体刚度及等效质量，从而改变声子晶体阻尼材料板结构抑振的带隙频率
。
[0015]进一步的，所述合金为钕铁硼合金
。
[0016]进一步的，所述橡胶的尺寸为
100
～
400
目
。
[0017]更进一步的，所述橡胶由橡胶
A、
橡胶
B、
橡胶
C
和橡胶
D
按照
A
：
B
：
C
：
D
＝
(1.5
～
2.5)
：
(2.5
～
3.5)
：
(1
～
4)
：
(1
～
4)
的重量比复配而成，所述橡胶
A、
橡胶
B、
橡胶
C
和橡胶
D
的尺寸依次减小
。
专利技术人研究发现，相比于使用单一目数的橡胶，本专利技术采用四种不同尺寸的橡胶粉末复配，可以减小阻尼材料的内部微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种声子晶体阻尼材料板，其特征在于，包括磁性阻尼材料板及声子晶体柱阵列，所述声子晶体柱阵列的声子晶体柱在所述磁性阻尼材料板的厚度方向延伸且贯穿所述磁性阻尼材料板的两个相对表面
。2.
如权利要求1所述的声子晶体阻尼材料板，其特征在于，同列的两个相邻声子晶体柱阵列之间的间距
D1为
60
～
80mm
，任意两列相邻声子晶体柱阵列之间的间距
D2为
60
～
80mm
；每个声子晶体柱阵列中的声子晶体柱不少于三个且等间距分布；所述声子晶体柱的截面半径为2～
4mm
；所述声子晶体柱的高度与所述磁性阻尼材料板的厚度相同；所述磁性阻尼材料板的厚度为8～
12mm。3.
如权利要求1所述的声子晶体阻尼材料板，其特征在于，所述声子晶体柱的材质为金属单质或合金
。4.
如权利要求1所述的声子晶体阻尼材料板，其特征在于，所述磁性阻尼材料板包括如下重量份的组分：橡胶
80
～
100
份
、
合金
90
～
120
份
、
丁苯生胶
70
～
90
份
、
硫化剂1～3份及防老化改性剂2～5份
。5.
如权利要求4所述的声子晶体阻尼材料板，其特征在于，在所述磁性阻尼材料板的组分中，所述合金包括合金粉
、
合金片
、
合金丝中的至少一种
。6.
如权利要求1所述的声子晶体阻尼材料板，其特征在于，所述磁性阻尼材料板由下述制备方法制得：
S1、
将橡胶和防老化改性剂搅拌混合，得到混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：范圣平，李林勇，王一凡，李丽，林子悦，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：