吸音材料制造技术

一种吸音材料，包含一聚合物本体，具有相对的一第一端与一第二端、以及多个树枝状通道；其中，所述多个树枝状通道连接所述第一端并往所述第二端的方向延伸，所述多个树枝状通道彼此之间的平均间距为5～50μm，所述多个树枝状通道的平均宽度为5～50μm。

Sound absorbing material

A sound-absorbing material comprises a polymer body with a relative first end and a second end, and a plurality of dendritic channels, in which the dendritic channels connect the first end and extend in the direction of the second end. The average spacing between the dendritic channels is 5-50 um, and the average width of the dendritic channels is 5-50 um.

【技术实现步骤摘要】
吸音材料
本专利技术具体涉及一种开孔型的吸音材料。
技术介绍
为了改善生活中的回音干扰，一般会在墙上或车体上安装吸音材料，用以吸收声波减少反射量。聚合物多孔材料常作为吸音材料使用，但传统制作方式是采用发泡制程制作，属于闭孔型的孔洞结构，对于入射声波较不易在吸音材料内部产生多次反射效果，以至于吸音效果有限。此外，传统发泡制程需使用发泡剂或二氧化碳等气体，易造成环境污染。因此，开发一种开孔型的吸音材料是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一开孔型的吸音材料，可以有效提升吸音效果，同时不需要采用发泡剂或气体来制作孔洞结构。本专利技术一实施例提供的吸音材料，包含一聚合物本体，具有相对的一第一端与一第二端、以及多个树枝状通道。所述多个树枝状通道连接所述第一端并往所述第二端的方向延伸，所述多个树枝状通道彼此之间的平均间距为5～50μm，所述多个树枝状通道的平均宽度为5～50μm。为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术一实施例的吸音材料的示意图；图2是一冷冻铸造系统的示意图；图3是本专利技术的实施例1所制得的吸音材料的剖面SEM图；图4是图3的局部放大图；图5是本专利技术的实施例1制得的吸音材料与比较例1吸音棉对于不同频率的吸音系数的比较图；图6是本专利技术的实施例2制得的吸音材料与比较例1吸音棉对于不同频率的吸音系数的比较图；【附图标记说明】10-吸音材料；100-聚合物本体；101-第一端；102-第二端；103、103’、103”-树枝状通道；1031-主通道；1032-侧通道；20-冷冻铸造系统；201-铁氟龙模具；202-冷却铜棒；203-液态氮槽；204-样品区；205-温度控制器；206-加热线圈；A、B-中心轴；E1、E2-位置；S-间距；W-宽度；X-成孔方向；Y-厚度；θ-夹角。具体实施方式本专利技术提供一种具有开孔结构的吸音材料，相较于传统发泡技术，本专利技术的吸音材料采用冷冻铸造法(freezecasting)制作孔洞，利用聚合物溶液内的水溶剂在低温时形成冰晶，再通过低温降压方式移除冰晶，以获得具有连续式开孔的吸音材料，可以让入射声波在材料内部产生多次反射，使吸音特性大幅提升。图1为本专利技术一实施例的吸音材料的示意图。如图1所示，本专利技术提供一种吸音材料10，包含一聚合物本体100，聚合物本体100具有相对的一第一端101与一第二端102、以及多个树枝状通道103、103’、103”。这些树枝状通道103、103’、103”形成于聚合物本体100内部，连接第一端101并往第二端102的方向延伸，以形成连续式开孔结构且彼此之间具有方向性。本专利技术所述聚合物本体100的第一端101是指供声波进入的入射端或吸收面；本专利技术所述聚合物本体100的第二端102是指与第一端101有一明确距离的表面，可以平行或者不平行于第一端101；本专利技术所述这些树枝状通道103连接第一端101是指在聚合物本体100的第一端101形成多个开孔，以供声波进入。在一实施例中，全部或部分的树枝状通道103、103’、103”可以直接连通于聚合物本体100的第一端101与第二端102之间(未图示)；或者是部分树枝状通道103、103’、103”以串联方式形成一较长的树枝状通道(未图示)连通于聚合物本体100的第一端101与第二端102之间。在一实施例中，当树枝状通道103、103’、103”连通于聚合物本体100的第一端101与第二端102之间时，在第一端101与第二端102会分别形成多个开孔。在一实施例中，每一树枝状通道103、103’、103”的延伸方向大致是从第一端101往第二端102延伸，且相对于第一端101往第二端102的最短距离的方向具有低于45°的方向差异。本专利技术的吸音材料10只要能让入射声波从聚合物本体100的第一端101进入这些树枝状通道103、103’、103’并且能够产生内部反射，并不以此为限。如图1所示，这些树枝状通道103、103’、103”彼此之间具有一间距S，其中每一间距S可独立地相同或不同，平均的间距S为5～50μm，例如10～30μm，当间距S过大时，可能造成孔隙率下降而降低吸音效果；当间距S过小时，可能会产生视觉穿透且结构强度不足。在一实施例中，每一树枝状通道103、103’、103”本身具有一宽度W，其中每一宽度W可独立地相同或不同，平均的宽度W可为5～50μm，例如10～30μm，当宽度W过大时，可能产生视觉穿透且结构强度不足；当宽度W过小时，可能造成吸音材料孔隙率下降而降低吸音效果。本专利技术所述树枝状通道103、103’、103”彼此之间的间距S是指这些树枝状通道103、103’、103”的主通道之间的壁厚或距离，本专利技术所述树枝状通道103、103’、103”的宽度W是指每一树枝状通道103、103’、103”中主通道垂直于主通道中心轴A方向的大小或孔径。如图1所示，每一树枝状通道103、103’、103”包含一主通道1031以及多个侧通道1032。主通道1031连接聚合物本体100的第一端101且往第二端102的方向延伸，其中每一主通道1031具有接近一致的方向，与邻近的主通道1031彼此呈平行排列(角度误差小于10°)。这些侧通道1032形成于主通道1031的周围且连通主通道1031，且所述多个侧通道1032自所述主通道1031往所述第二端102的方向延伸。在一实施例中，这些侧通道1032与主通道1031呈一夹角θ，其中每一夹角θ可独立地相同或不同，平均夹角θ为10～90°，例如30～80°。本专利技术所述的夹角θ是指主通道1031的中心轴A与侧通道1032的中心轴B之间的角度，如图1所示。在一实施例中，这些主通道1031彼此之间具有一间距S，其中每一间距S可独立地不同或相同，平均的间距S可为5～50μm，例如10～30μm。在一实施例中，每一主通道1031本身具有一宽度W，其中每一宽度W可独立地为不同或相同，平均的宽度W可为5～50μm，例如10～30μm。在一实施例中，每一侧通道1032可为一片状结构或一柱状结构，每一侧通道1032具有一厚度Y，其中每一厚度Y可独立地相同或不同，侧通道1032的平均厚度Y为3～20μm，例如5～10μm。一般而言，侧通道1032的厚度Y小于或等于主通道1031的宽度W。本专利技术所述主通道1031的宽度W是指主通道垂直于中心轴A方向的大小或孔径。本专利技术所述侧通道1032的厚度Y是指侧通道1032连接至主通道1031之处的接触高度，其中接触高度与主通道1031的中心轴A方向平行的距离。在一实施例中，每一树枝状通道103、103’、103”可为层状结构、柱状结构或其组合。本专利技术所述层状结构或柱状结构是通过冷冻铸造法中冰晶所形成的结构，可通过控制冷却温度或冷却速度来调整其结构。在一实施例中，这些树枝状通道103、103’、103”通过冷冻铸造法形成。本专利技术所述的层状结构或片状结构是指物体在厚度方向的尺寸小于其他两个维度的尺寸，例如小于5倍、10倍或50倍。在一实施例中，聚合物本体100由水溶性聚合物形成。在另一实施例中，聚合物本体100包含一90wt％以上的水溶性聚合物，其中水溶性聚合物可举例为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸音材料，其特征为，所述吸音材料包含：一聚合物本体，具有相对的第一端、第二端以及多个树枝状通道；其中，所述多个树枝状通道连接所述第一端并往所述第二端的方向延伸，所述多个树枝状通道彼此之间的平均间距为5～50μm，所述多个树枝状通道的平均宽度为5～50μm。

【技术特征摘要】
2017.09.01 TW 1061299641.一种吸音材料，其特征为，所述吸音材料包含：一聚合物本体，具有相对的第一端、第二端以及多个树枝状通道；其中，所述多个树枝状通道连接所述第一端并往所述第二端的方向延伸，所述多个树枝状通道彼此之间的平均间距为5～50μm，所述多个树枝状通道的平均宽度为5～50μm。2.根据权利要求1所述的吸音材料，其特征为，每一个所述树枝状通道包含一个主通道以及多个侧通道，所述主通道连接所述聚合物本体的第一端且往所述聚合物本体的第二端的方向延伸，所述多个侧通道形成于所述主通道的周围且连通所述主通道。3.根据权利要求2所述的吸音材料，其特征为，所述多个侧通道从所述主通道往所述第二端的方向延伸。4.根据权利要求2所述的吸音材料，其特征为，每一个所述树枝状通道的主通道与邻近的主通道彼此呈平行排列。5.根据权利要求2所述的吸音材料，其特征为，所述多个侧通道的平均厚度为3～20μm。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：林扬善，张哲铭，陈柏宇，张皓凯，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71