阅读说明：本技术 一种陶瓷纤维吸声构件 (Ceramic fiber sound absorption component ) 是由 王云辉 颜涛 樊超 田一 钱兴韬 聂京凯 朱全军 何强 杨永昆 陈勇 于 2020-05-12 设计创作，主要内容包括：本发明是一种陶瓷纤维吸声构件,该陶瓷纤维吸声构件包括微穿孔板、陶瓷纤维板、背板和侧板,微穿孔板、陶瓷纤维板和背板在水平方向上依次放置,其截面尺寸相同,微穿孔板与陶瓷纤维板紧密贴合,陶瓷纤维板和背板之间设有侧板,陶瓷纤维板和背板分别与侧板紧密贴合；侧板为框体结构,使得陶瓷纤维板与背板之间形成密闭的空腔；微穿孔板、陶瓷纤维板、背板和侧板之间可通过角钢固定连接,形成整体吸声构件。该吸声构件具有优良的防火性能和声学性能,阻燃性可达到A级,100Hz吸声系数可达到0.3以上,还可通过材料参数、结构参数的调整,实现不同噪声频段的抑制,适应不同噪声源的频谱特点。(The invention relates to a ceramic fiber sound absorption member, which comprises a micro-perforated plate, a ceramic fiber plate, a back plate and side plates, wherein the micro-perforated plate, the ceramic fiber plate and the back plate are sequentially arranged in the horizontal direction, the cross section sizes of the micro-perforated plate, the ceramic fiber plate and the back plate are the same, the micro-perforated plate is tightly attached to the ceramic fiber plate, the side plates are arranged between the ceramic fiber plate and the back plate, and the ceramic fiber plate and the back plate are respectively tightly attached to the side plates; the side plate is of a frame structure, so that a closed cavity is formed between the ceramic fiber plate and the back plate; the micro-perforated plate, the ceramic fiber plate, the back plate and the side plate can be fixedly connected through angle steel to form an integral sound absorption member. The sound absorption member has excellent fireproof performance and acoustic performance, the flame retardance can reach A level, the 100Hz sound absorption coefficient can reach more than 0.3, and the suppression of different noise frequency bands can be realized by adjusting material parameters and structural parameters, so that the sound absorption member is suitable for the frequency spectrum characteristics of different noise sources.)

一种陶瓷纤维吸声构件

技术领域

本发明涉及变电站吸声屏障技术领域，特别涉及一种陶瓷纤维吸声构件。

背景技术

变电站的噪声主要集中在500Hz以下的中低频段，在100Hz工频及其倍频带上形成峰值，从以往的研究和治理经验来看，这类噪声因为含有中低频噪声成分并拥有较高的峰值噪声，噪声声波的波长较大，随距离衰减缓慢，对建筑物穿透力强，采用常规降噪材料很难有效消除。此外，目前变电站多为无人值守变电站，长期暴露在复杂多变的自然环境中，对降噪材料的服役可靠性提出了更高的要求，因而需要通过针对性的设计来达到预期的降噪和防火效果。

目前，市面上应用最广泛的吸声材料是玻璃棉。玻璃棉是一种多孔吸声材料，但其性脆易断，容易受潮，受潮后基本不吸声，易老化失效，在某些服役条件下，2-3年即开始粉化，散发微尘，平均不到十年就会严重污染环境。此外，玻璃棉低频噪声吸声系数低，如需达到降噪要求，往往需要在结构上增大材料厚度，使安装、布设都存在诸多弊端。

陶瓷纤维是一种耐高温纤维，具有容重轻、耐高温、热稳定性好、热传导率低、抗机械振动、富有弹性、隔声、电绝缘和化学稳定性好等特点。在陶瓷纤维的应用方面，其主要是在冶金、化工、电力、机械工业熔炉等高温设备上作为高温炉充填物、窑保温层及热网管道保温层使用；在陶瓷纤维的专利方面，陶瓷纤维的专利众多，但主要集中在陶瓷纤维的材料配方、制备工艺和防火制品上，而针对陶瓷纤维吸声性能的研究少之又少。为此，本发明利用陶瓷纤维优良的耐高温性能和可调的纤维棉参数，设计出一种针对变电站低频噪声的陶瓷纤维吸声构件，以替代具有诸多缺点的玻璃棉。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种陶瓷纤维吸声构件，用于解决现有降噪材料很难有效消除波长较大噪声声波，且无防火效果等问题。

本发明采用的技术方案为：

一种陶瓷纤维吸声构件，该陶瓷纤维吸声构件的整体厚度为41.8-101.8㎜，包括微穿孔板、陶瓷纤维板、背板和侧板，所述微穿孔板、陶瓷纤维板和背板在水平方向上依次放置，其截面尺寸相同，微穿孔板与陶瓷纤维板紧密贴合，陶瓷纤维板和背板之间设有侧板，陶瓷纤维板和背板分别与侧板紧密贴合；所述微穿孔板可采用金属材料制成，其厚度为0.8mm，其孔间距为6.5mm，其孔径为0.76mm；所述陶瓷纤维板的厚度为20-50㎜，其容重为80-128kg/m3；所述侧板为框体结构，可采用金属板材制成，其厚度为1mm，其内部中空，使得陶瓷纤维板与背板之间形成密闭的空腔，空腔的厚度为20-50m；所述背板可采用金属材料制成，其厚度为1mm；所述微穿孔板、陶瓷纤维板、背板和侧板之间可通过角钢固定连接，形成整体吸声构件。

所述陶瓷纤维板的厚度为20mm，容重为80kg/m3；所述空腔的厚度为20mm。

所述陶瓷纤维板的厚度为40mm，容重为96kg/m3；所述空腔的厚度为40mm。

所述陶瓷纤维板的厚度为50mm，容重为128kg/m3；所述空腔的厚度为50mm。

所述微穿孔板可采用钢板或铝板制成。

所述背板可采用钢板或铝板制成。

所述侧板可采用钢板或铝板制成。

本发明的有益效果是：

1. 与现有技术相比，本发明的声学性能可调，可通过调整材料参数、结构参数实现不同的噪声频段抑制，适应不同噪声源的频谱特点，且在峰值后吸声系数保持平稳，无明显波谷出现。经调整，可使100Hz的低频吸声系数不低于0.30，降噪系数不低于0.90。

2. 与现有技术相比，本发明的防火性能好，阻燃性可达到A级，性能稳定，经盐雾试验、老化试验、雨淋试验、沙尘试验后，声学性能保留率不低于90%。

3. 本发明的机械性能好，强度和刚度好，韧性足，不易变形。

4. 本发明的制备工艺简单，无添加剂。

5. 本发明的环保性好，所用材料均为环保材料，不挥发、不粉化，不污染环境。

6. 本发明的成本低廉。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明微穿孔板、陶瓷纤维板、背板、侧板的结构示意图；

图3为实施例的吸声系数图；

图4陶瓷纤维吸声构件与常用吸声材料聚酯纤维和玻璃棉的吸声系数对比图。

图1—2中，1—微穿孔板，2—陶瓷纤维板，3—空腔，4—背板，5—侧板，6—陶瓷纤维吸声构件。

图3中，1—实施例1的吸声系数，2—实施例2的吸声系数，3—实施例3的吸声系数。

图4中，1—陶瓷纤维吸声构件，2—聚酯纤维吸声材料，3—玻璃棉吸声材料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图、对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述、显然、所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例、而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例、本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例、都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明是一种陶瓷纤维吸声构件，该陶瓷纤维吸声构件6的整体厚度为41.8-101.8㎜，包括微穿孔板1、陶瓷纤维板2、背板4和侧板5，所述微穿孔板1、陶瓷纤维板2和背板4在水平方向上依次放置，其截面尺寸相同，微穿孔板1与陶瓷纤维板2紧密贴合，陶瓷纤维板2和背板4之间设有侧板5，陶瓷纤维板2和背板4分别与侧板5紧密贴合；所述微穿孔板1可采用金属材料制成，其厚度为0.8mm，其孔间距为6.5mm，其孔径为0.76mm；所述陶瓷纤维板2的厚度为20-50㎜，其容重为80-128kg/m3；所述侧板5为框体结构，可采用金属板材制成，其厚度为1mm，其内部中空，使得陶瓷纤维板2与背板4之间形成密闭的空腔3，空腔3的厚度为20-50mm；所述背板4可采用金属材料制成，其厚度为1mm；所述微穿孔板1、陶瓷纤维板2、背板4和侧板5之间可通过角钢固定连接，形成整体吸声构件6。

如图3所示，实施例1，当该陶瓷纤维吸声构件6整体厚度为41.8mm；微穿孔板1的厚度为0.8mm，其孔间距为6.5mm，其孔径为0.76mm；陶瓷纤维板2的厚度为20mm，容重为80kg/m3；背板4的厚度为1mm；侧板5的厚度为1mm；空腔3的厚度为20mm时，该吸声构件6可使100Hz的低频吸声系数达到0.24，降噪系数达到0.85。

实施例2，当该陶瓷纤维吸声构件6的整体厚度为81.8mm；微穿孔板1的厚度为0.8mm，其孔间距为6.5mm，其孔径为0.76mm；陶瓷纤维板2的厚度为40mm，容重为96kg/m3；背板4的厚度为1mm；侧板5的厚度为1mm；空腔3的厚度为40mm时，该吸声构件6可使100Hz的低频吸声系数达到0.34，降噪系数达到0.90。

实施例3，当该陶瓷纤维吸声构件6的整体厚度为101.8mm；微穿孔板1的厚度为0.8mm，其孔间距为6.5mm，其孔径为0.76mm；陶瓷纤维板2的厚度为50mm，容重为128kg/m3；背板4的厚度为1mm；侧板5的厚度为1mm；空腔3的厚度为50mm时，该吸声构件6可使100Hz的低频吸声系数达到0.45，降噪系数达到0.85。

由于本发明可通过调整材料参数、结构参数实现不同的噪声频段抑制，故在此仅列举3个实施例进行介绍。如图4所示，不论是低频吸声系数、中低频吸声系数或者中频吸声系数，本发明的吸声系数均比现有聚酯纤维吸声材料2或玻璃棉吸声材料3的吸声系数高。

为了满足该陶瓷纤维吸声构件6的机械性能、强度、刚度、韧性，且不易变形，阻燃性可达到A级；且经盐雾试验、老化试验、雨淋试验、沙尘试验后，声学性仍能保留率不低于90%。所述微穿孔板1、背板4、侧板5可采用钢板或铝板制成。