具有高夹层厚度因子的隔音板制造技术

公开了一种具有改进的隔音性的多层板。该多层板包括第一刚性基板、第二刚性基板和多层声学夹层，第一刚性基板具有第一厚度H3，第二刚性基板具有第二厚度H1，其中H3≤H1，多层声学夹层在第一刚性基板和第二刚性基板之间，具有厚度H2。

Soundproof board with high interlayer thickness factor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高夹层厚度因子的隔音板
技术介绍
1、
本公开涉及包括多层夹层的隔音多层板。尤其是，本专利技术公开了夹层厚度因子大于约0.80的多层玻璃层合体，该多层玻璃层合体包括第一玻璃片、第二玻璃片和多层声学夹层。多层玻璃层合体在该层合体的吻合频率区域处具有改进的隔音性。2、相关技术说明聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)常常用于制造可以用作多层板中的夹层的聚合物片，该多层板是通过将夹层夹在两片玻璃或其它刚性基板之间而形成的。这种层压玻璃(或玻璃板)长久以来服务于安全目的，并且常常用作建筑和汽车应用中的透明屏障。它的主要功能之一是吸收由冲击或爆炸所产生的能量，而不会使物体穿透玻璃，并且即使在施加的力足以使玻璃破裂时也使玻璃保持粘结。这防止了尖锐玻璃碎片的散落，从而最大限度地减少对封闭区域内人员或物体的伤害和损坏。层压玻璃用于减噪的优点是了解较少的。在过去的几十年里，在靠近机场和铁路的建筑物中，层压玻璃的建筑上的使用已经服务于降低建筑物内部的噪音水平，使居住者更加舒适。同样，此技术现在正被用在街道和公路交通噪声成问题的建筑物中。最近，夹层技术上的进步已经制造了改进的夹层玻璃，为汽车玻璃提供了噪声和振动的改进。传统上，用于汽车应用的玻璃板采用两个玻璃片，每个玻璃片的厚度在2.0至2.3毫米(mm)之间。最经常地，这些片的厚度大致相同。这种类型的配置有利于最终板的强度和刚度二者，这又有助于车身的总体机械强度和刚度。一些估计中将车辆的总刚度的多达30％归因于车辆的玻璃。因此，用于构造车辆玻璃窗(诸如，例如挡风玻璃、天窗(sunroof或moonroof)，以及侧窗和后窗)的多层玻璃板的设计和刚度不仅对于这些板的性能是关键的，而且对于车辆本身的总体性能也是关键的。近来的趋势向着燃料效率更高的车辆，已经带来了对重量更轻的车辆的需求。一种降低车辆重量的方法是通过使用更薄的玻璃片来降低玻璃的量。例如，对于具有2.1mm/2.1mm的玻璃配置及1.4m2的表面积的挡风玻璃，所有其它条件都相同，将其中一个板的厚度降低约0.5mm，可以致使降低超过10％的重量。一种使多层板更薄的途径是使用“不对称”玻璃配置，其中一个板比另一个板薄。也已经使用具有对称配置的更薄的玻璃板。然而，更经常采用的是不对称配置，并且不对称配置涉及使用具有传统的2.0mm至2.3mm厚度的“外侧”玻璃板(即，面向车厢外部的玻璃板)和较薄的“内侧”玻璃板(即，面向轿厢内部的玻璃板)。较厚的外侧玻璃是为了确保足够的强度和抗冲击性(抵抗使用期间外侧板将会遭受的岩石、砂砾、沙子和其它道路碎片)。然而，通常，这些不对称板的合计玻璃厚度至少3.7mm，以便将诸如挠曲刚度(deflectionstiffness)、玻璃弯曲强度、玻璃边缘强度、玻璃冲击强度、车顶强度(roofstrength)和扭转刚度(torsionalrigidity)的这些特性保持在可接受的范围内。此外，因为不对称配置通常是通过利用更薄的内侧玻璃片而形成，这些板的隔音特性通常比利用更厚玻璃的类似的板差。因此，为了使轿厢内的道路噪声和其它干扰最小化，用于形成不对称多层板的夹层通常是具有声学或声音阻尼特性或隔音特性的夹层(即，声学夹层)。常规的非声学夹层不能为大多数需要良好的隔音性的应用提供足够的隔音。通过玻璃窗的噪声传递是消费者对车辆内部噪声水平的感知的重要贡献因素。挡风玻璃和侧窗对于内部噪声水平有特别的重要性，并且是设计更安静的轿车内部的声学限制之一。与乘客舱边界的其它区域相比，声能可以更容易地通过挡风玻璃和侧窗传递。在高运行速度下，由挡风玻璃和侧窗附近的外部气流产生的气动压力波非常强，引起玻璃表面将噪声辐射到车辆内部。冲击在板边缘和弯曲部上的气流可以产生声学噪音，随后空气传播传递到车辆内部。由相邻运动车辆产生的空气传播噪声的传递，及应归于轿车主体的结构振动的结构传播噪声，也促成噪声通过挡风玻璃和侧窗传递。玻璃板的隔音特性可以用传声损失(SoundTransmissionLoss，STL)表征。玻璃对与其固有频率匹配的激发频率反应最大。由于低的内部阻尼，玻璃容易在低频率下共振，并增加声音传递，该低频率由玻璃板的刚度、质量和尺寸决定。低频共振区域之上至吻合频率区域之下(对于挡风玻璃或侧玻璃，典型地为300赫兹(Hz)至小于2500(Hz))，玻璃的质量支配声音传递，并且玻璃遵循声学质量定律。在质量定律控制区域中，随着频率增加一倍频程频带，传声损失增加约6分贝(dB)，并且使玻璃厚度或玻璃的表面密度加倍也增加约6dB。传统上，通过增加两个玻璃板中的一个或全部的厚度来增加玻璃板的表面密度。众所周知，声音通过玻璃传递表现出吻合效应(coincidenteffect)。玻璃具有特定的临界或吻合频率，在该频率，入射声波在空气中的速度与玻璃弯曲波的速度相匹配。在吻合频率处，声波在引起玻璃振动上尤其有效；并且在吻合频率处或靠近吻合频率处，以及在吻合频率之上或之下的频率处，或在吻合频率区域内的频率处，振动的玻璃是有效声音辐射器。因此，玻璃表现出传声损失的下降或减小，称为吻合下降(coincidencedip)或吻合效应，并且玻璃变得对声音透明。吻合频率可以由等式(1)表示：fc＝c2/2π×[ρs/B]1/2(1)其中c是空气中的声速，ρs是玻璃板的表面密度，B是玻璃板的弯曲刚度。通常，吻合频率随着减小玻璃板的厚度而增加。对于汽车玻璃窗，吻合频率典型地在3150至6300Hz的范围内，完全在2000至8000Hz的风噪声频率范围内。对于层压的建筑物玻璃(诸如窗)，吻合频率通常小于约3150Hz。该吻合效应不仅造成吻合频率处的传声损失的下降或减小，而且降低吻合频率区域中的传声损失。在吻合频率处表现出严重的吻合效应(低STL)的玻璃板将更主要地在该频率下传递声音，造成封闭区域(诸如轿车的内部或建筑物中的房间)内在吻合频率处或靠近吻合频率处具有高的声音强度。如前所述，传统上通过增加层合体的表面密度来实现增加质量控制频率区域中层压玻璃的传声损失，诸如通过增加玻璃的合计厚度。然而，这种途径在层压玻璃板(具有无论高对称性或低对称性的玻璃配置)的吻合频率处几乎没有造成变化，到完全没有造成变化，或者甚至造成负的变化(下面进一步描述)。另外，在3000至5000Hz的频率范围内的传声损失受到不利影响。因此，需要一种替代的解决方案来增加质量控制频率区域中的传声损失，也改进吻合频率区域中的传声损失。
技术实现思路
本专利技术的一实施例是隔音多层板，该隔音多层板包括：具有第一厚度H3的第一刚性基板、具有第二厚度H1的第二刚性基板，其中H3≤H1，以及在第一刚性基板和第二刚性基板之间的厚度为H2的多层声学夹层，其中多层夹层包括具有硬质层厚度的第一硬质层、具有第二硬质层厚度的第二硬质层以及在第一硬质层和第二硬质层之间的软质层，并且其中多层板的夹层厚度因子If至少为0.80，其中If＝(H2–0.84)÷[(H1+H3)(H1+H2+H3)]×100。另一实施例是一种不对称隔音多层板，该不对称隔音多层板包括：具有第一厚度H3的第一刚性基板、具有第二厚度H1的第二刚性基板，其中H3＜H1，以及在第一刚性基板和第二刚性基板之间的具有厚度H2的多层声学夹层，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔音的多层板，包括：第一刚性基板，具有第一厚度H3，第二刚性基板，具有第二厚度H1，其中H3≤H1，以及，多层声学夹层，所述多层声学夹层在所述第一刚性基板和所述第二刚性基板之间，具有厚度H2，其中所述多层夹层包括具有硬质层厚度的第一硬质层、具有第二硬质层厚度第二硬质层以及在所述第一硬质层和所述第二硬质层之间的软质层，并且其中所述多层板的夹层厚度因子If为至少0.80，其中If＝(H2–0.84)÷[(H1+H3)(H1+H2+H3)]×100。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.19 US 15/297,8741.一种隔音的多层板，包括：第一刚性基板，具有第一厚度H3，第二刚性基板，具有第二厚度H1，其中H3≤H1，以及，多层声学夹层，所述多层声学夹层在所述第一刚性基板和所述第二刚性基板之间，具有厚度H2，其中所述多层夹层包括具有硬质层厚度的第一硬质层、具有第二硬质层厚度第二硬质层以及在所述第一硬质层和所述第二硬质层之间的软质层，并且其中所述多层板的夹层厚度因子If为至少0.80，其中If＝(H2–0.84)÷[(H1+H3)(H1+H2+H3)]×100。2.根据权利要求1所述的多层板，其中所述多层板的夹层厚度因子If为至少0.90。3.根据权利要求1所述的多层板，其中所述多层夹层的所述软质层偏离中心设置。4.根据权利要求1所述的多层板，其中H3＜H1。5.根据权利要求1所述的多层板，其中H3＝H1。6.根据权利要求1所述的多层板，其中H3与H1的比为0.23至0.95。7.根据权利要求1所述的多层板，其中所述夹层还包括第三硬质层和第二软质层，其中所述第二软质层设置在所述第二硬质层和所述第三硬质层之间。8.根据权利要求7所述的多层板，其中所述第一硬质层厚度小于所述第二硬质层厚度，并且所述第二软质层偏离中心设置。9.根据权利要求1所述的多层板，其中所述软质层的玻璃化转变温度低于20℃。10.根据权利要求1所述的多层板，其中所述软质层具有几何中心位置，并且其中所述夹层具有第一厚度t1和第二厚度t2，所述第一厚度t1是从所述几何中心位置到所述第一硬质层的外表面的厚度，所述第二厚度t2是从所述几何中心位置到所述第二硬质层的外表面的厚度，其中t2与t1的比小于1。11.一种不对称的隔音的多层板，包括：第一刚性基板，具有第一厚度H3，第二刚性基板，具有第二厚度H1，其中H3＜H1，以及，多层声学夹层，所述多层声学夹层在所述第一刚性基板和所述第二刚性基板之间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕军，
申请(专利权)人：首诺公司，
类型：发明
国别省市：美国,US