一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构及其制备方法技术

一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构从下到上依次包括约束阻尼层1、隔音层2、吸音层3、隔音层4和约束阻尼层5，其中所述约束阻尼层1、约束阻尼层5为粘接薄膜材料的阻尼橡胶、所述隔音层2、隔音层4为硬质纤维板、所述吸音层3为柔性泡沫填充蜂窝；本发明专利技术的为吸音、隔音、阻尼减震一体的夹层结构，提高了产品的隔音减震性能，隔音吸音效果好，隔音量可高达51.2dB，夹层结构坚固，易于加工成型，制备方法简单可行，值得市场推广应用。

Flexible foam filled honeycomb constrained damping sandwich structure and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
，具体涉及一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构及其制备方法。
技术介绍
民用直升机在定常飞行状态下，座舱内部噪声污染严重，舱内噪声总声压级达90dB～120dB。强噪声不仅严重危害飞行员和作战人员的听力系统，危害乘员的身体健康，而且，长期工作在强噪声环境中容易使人产生疲劳，降低飞行员的注意力，使诱发危险事故的可能性大大提高。直升机噪声源主要来自旋翼、尾桨、发动机和传动系统等，上述系统和部件采用了降噪设计，从声源上进行了控制，但受加工和装配精度的限制，旋翼和传动系统仍是主要的噪声源，舱内噪声仍超出规定的噪声限值，需要在噪声传递路径上采取降噪措施。直升机大量使用硬质纤维板/蜂窝复合材料夹层结构，蜂窝能有效地吸收外界震动并转化成芯材的变形能，然后缓慢释放，另外当声波进入蜂窝体后，会引起空气和材料的振动，由于摩擦阻力和粘滞阻力，使一部分声能转化为热能而散失，具有一定的降噪效果，但舱内1000Hz～3000Hz高频段声压级仍超过直升机设计最大限值，降噪效果、减震效果并不理想，还无法满足直升机舱内降噪的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构。本专利技术的另一个目的在于提供上述柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构的制备方法。本专利技术的目的是通过如下技术措施实现的：一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构，其特征在于，它是从下到上依次包括约束阻尼层1、隔音层2、吸音层3、隔音层4和约束阻尼层5，其中所述约束阻尼层1、约束阻尼层5为粘接薄膜材料的阻尼橡胶，所述隔音层2、隔音层4为硬质纤维板，所述吸音层3为柔性泡沫填充蜂窝。进一步，上述吸音层3中的柔性泡沫为6mm～10mm厚的三聚氰胺泡沫，密度为7.5kg/m3～8.5kg/m3，降噪系数NRC为0.85～0.99，开孔率为95.0％～99.9％，所述吸音层3中的蜂窝为6mm～10mm厚的芳纶蜂窝。进一步，上述的隔音层2、隔音层4构成的双层结构是由碳纤维板组成，所述双层结构的两层为不同厚度的同种材料，不使用相同厚度的同种材料，避免两层出现相同的吻合频率，影响隔声性能，所述双层结构碳纤维板的厚度分别为1mm～2mm。为了进一步提高隔音效果，上述约束阻尼层1、约束阻尼层5均由0.6mm～2mm厚的丁基橡胶和0.03mm～0.04mm厚的镀铝聚酰亚胺薄膜组成。一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构的制备方法，其特征在于，它是包括下列步骤制得：(1)在丁基橡胶和碳纤维板双面均匀地涂覆聚氨酯胶，将镀铝聚酰亚胺薄膜粘接到丁基橡胶上，再将带镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶和三聚氰胺泡沫分别粘接在碳纤维板两面，在室温下固化1h～2h后，由下至上形成了粘接镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶约束阻尼层1、碳纤维板隔音层2、三聚氰胺泡沫的结构。(2)将粘接好带镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶和三聚氰胺泡沫的碳纤维板铺垫在平面上，所述柔性泡沫朝上，将芳纶蜂窝内部各个面均匀涂覆聚氨酯胶，然后放在三聚氰胺泡沫上方，使用压机对涂覆聚氨酯胶的芳纶蜂窝施加垂直压力并推压，压强大小为6MPa～10MPa，使其陷入三聚氰胺泡沫并粘接牢固，在室温加压下，固化1h～2h后，由下至上形成了粘接镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶约束阻尼层1、碳纤维板隔音层2、三聚氰胺泡沫填充芳纶蜂窝吸音层3的复合结构。(3)在丁基橡胶和碳纤维板双面均匀地涂覆聚氨酯胶，将镀铝聚酰亚胺薄膜粘接到丁基橡胶上，再将带镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶粘接在碳纤维板上，将碳纤维面板粘接到三聚氰胺泡沫填充芳纶蜂窝面，使用压机对最上层的粘接镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶施加垂直压力，压强大小为1MPa～2MPa，在室温加压下，固化6h～12h后，由下至上形成了粘接镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶约束阻尼层1、碳纤维板隔音层2、三聚氰胺泡沫填充芳纶蜂窝吸音层3、碳纤维板隔音层4、粘接镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶约束阻尼层5复合结构。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构为吸音、隔音、阻尼减震一体的夹层结构，提高了产品的隔音减震性能，隔音吸音效果好，隔音量可高达51.2dB，夹层结构坚固，易于加工成型，制备方法简单可行，值得市场推广应用。附图说明图1：为本专利技术夹层结构示意图，图中从下至上依次为约束阻尼层1，隔音层2，吸音层3，隔音层4和约束阻尼层5。图2：为本专利技术隔音性能测试原理示意图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本专利技术的范围。实施例1一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构：从下到上依次包括约束阻尼层1，隔音层2，吸音层3，隔音层4和约束阻尼层5，其中所述约束阻尼层1、约束阻尼层5为粘接薄膜材料的阻尼橡胶，所述隔音层2、隔音层4为硬质纤维板，所述吸音层3为柔性泡沫填充蜂窝；所述吸音层3中的柔性泡沫为6mm厚的三聚氰胺泡沫，密度为7.5kg/m3，降噪系数NRC为0.90，开孔率为98.5％，所述吸音层3中的蜂窝为6mm厚的芳纶蜂窝；所述的隔音层2、隔音层4是由碳纤维板组成，所述隔音层的两层为不同厚度的同种材料，不使用相同厚度的同种材料，避免两层出现相同的吻合频率，影响隔声性能，所述隔音层2、隔音层4的厚度分别为1mm、1.3mm；所述约束阻尼层1、约束阻尼层5均由0.6mm厚的丁基橡胶和0.03mm厚的镀铝聚酰亚胺薄膜组成。上述一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构，是按如下步骤制得：(1)在厚度为0.6mm丁基橡胶和厚度为1mm的碳纤维板双面均匀地涂覆聚氨酯胶，将厚度为0.03mm的镀铝聚酰亚胺薄膜粘接到丁基橡胶上，将带镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶和厚度为6mm的三聚氰胺泡沫分别粘接到在碳纤维板两面，在室温下固化1h后，由下至上形成了粘接镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶约束阻尼层1、碳纤维板隔音层2、三聚氰胺泡沫的结构。(2)将粘接好带镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶和三聚氰胺泡沫的碳纤维板铺垫在平面上，所述柔性泡沫朝上，将芳纶蜂窝内部各个面均匀涂覆聚氨酯胶，然后轻放在三聚氰胺泡沫上方，使用压机对涂覆聚氨酯胶的芳纶蜂窝施加垂直压力并推压，压强大小为8MPa，使其陷入三聚氰胺泡沫并粘接牢固，在室温加压下，固化1h后，由下至上形成了粘接镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶约束阻尼层1、碳纤维板隔音层2、三聚氰胺泡沫填充芳纶蜂窝吸音层3的复合结构。(3)在厚度为0.6mm丁基橡胶和1.3mm碳纤维板双面均匀地涂覆胶粘剂，将厚度为0.03mm的镀铝聚酰亚胺薄膜粘接到丁基橡胶上，将带镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶粘接在碳纤维板上，再将碳纤维面板粘接到三聚氰胺泡沫填充芳纶蜂窝面，使用压机对最上层的带镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶施加垂直压力，压强大小为1.5MPa，在室温加压下，固化9h后，由下至上形成了粘接镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶约束阻尼层1、碳纤维板隔音层2、三聚氰胺泡沫填充芳纶蜂窝吸音层3、碳纤维板隔音层4、粘接镀铝聚酰亚胺薄膜的丁基橡胶约束阻尼层5复合结构。实验1：隔音减震效果对比实验：首先制备厚度分别为9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构，其特征在于，它是从下到上依次包括约束阻尼层1、隔音层2、吸音层3、隔音层4和约束阻尼层5，其中所述约束阻尼层1、约束阻尼层5为粘接薄膜材料的阻尼橡胶、所述隔音层2、隔音层4为硬质纤维板、所述吸音层3为柔性泡沫填充蜂窝。

【技术特征摘要】
1.一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构，其特征在于，它是从下到上依次包括约束阻尼层1、隔音层2、吸音层3、隔音层4和约束阻尼层5，其中所述约束阻尼层1、约束阻尼层5为粘接薄膜材料的阻尼橡胶、所述隔音层2、隔音层4为硬质纤维板、所述吸音层3为柔性泡沫填充蜂窝。2.如权利要求1所述的一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构，其特征在于，上述吸音层3中的柔性泡沫为6mm~10mm厚的三聚氰胺泡沫，密度为7.5kg/m3~8.5kg/m3，降噪系数NRC为0.85~0.99，开孔率为95.0%~99.9%，所述吸音层3中的填充蜂窝为6mm~10mm厚的芳纶蜂窝。3.如权利要求2所述的一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构，其特征在于，上述的隔音层2、隔音层4构成的双层结构是由碳纤维板组成，所述双层结构的两层为不同厚度的同种材料，不使用相同厚度的同种材料，所述双层结构碳纤维板的厚度分别为1mm~2mm。4.如权利要求3所述的一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构，其特征在于，上述约束阻尼层1和约束阻尼层5由0.6mm~2mm厚的丁基橡胶和0.03mm~0.04mm厚的镀铝聚酰亚胺薄膜组成。5.如权利要求1~4任一项所述的一种柔性泡沫填充蜂窝约束阻尼夹层结构的制备方法，其特征在于，它是包括下列步骤制得：A．在丁基橡胶和碳纤维板双面均匀地涂覆聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴护林，李忠盛，孙彩云，董玲抒，吴永鹏，舒露，吴道勋，黄安畏，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：重庆,50