一种高强度多孔隔音板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度多孔隔音板的制备方法，属于隔音材料领域，本发明专利技术通过在原料中添加用于造孔的定向成孔球，一方面，定向成孔球因内部受热分解，逐渐由球形膨胀成椭球形，实现在原料内部形成多个具有同一分布方向的椭球形密闭气孔，大大增强了材料在单向受力载荷方向上的抗压机械强度，另一方面，定向成孔球在膨胀的同时，在水平方向上进行线型外延，实现相邻定向成孔球间的彼此缠绕，经过二次加热熔化后，相邻定向成孔球间产生多个不规则、相互错乱、用于连接相邻气孔的孔隙通道，实现密闭气孔之间的连通，大大增强了材料的吸音、隔音效果，使得本发明专利技术可以适用于对隔音、单向机械强度要求较高的环境，有效扩大了材料的使用范围。

A preparation method of high strength porous sound insulation board

【技术实现步骤摘要】
一种高强度多孔隔音板的制备方法
本专利技术涉及隔音材料领域，更具体地说，涉及一种高强度多孔隔音板的制备方法。
技术介绍
隔音材料是指能够阻断声音传播或减弱透射声能的一类材料、构件或结构，其特征是质量较重密度较高，如钢板、铅板、混凝土墙、砖墙等。对于隔音材料，要减弱透射声能，阻挡声音的传播，就不能如同吸音材料那样多孔、疏松、透气,相反它的材质应该是重而密实的，如钢板、铅板、砖墙等一类材料。隔音材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙；有较大的重量。由于这类隔音材料密实，难于吸收和透过声能而反射能强，所以它的吸音性能差。而吸音材料大多为疏松多孔的材料，如泡沫塑料、泡沫金属等，其吸声机理是声波深入材料的孔隙，且孔隙多为内部互相贯通的开口孔，受到空气分子摩擦和粘滞阻力，以及使细小纤维作机械振动，从而使声能转变为热能，所以吸音材料是为了防止回音，一般用在摄影棚，电影院等易有回音的地方。但吸音材料因存在大量孔隙，所以其在强度方面较弱，造成了其使用的局限性，有相关人员研究了仿树木节疤结构形状，设计了带孔板的孔形参数，并进行了Mises应力场分析，结果表明，在单向均布载荷作用下，椭圆参数大于2的椭圆孔的机械强度最优，且椭圆长半轴在载荷方向；在双向不同或相同应力水平的均布应力作用下,当双向应力比为0.5-2.0时,圆形孔板的机械强度最优，而现有的成孔技术大都形成趋近球形或是不规则的气孔，难以在材料内部形成具有统一分布方向的椭球气孔，因此难以在单一方向大幅度提高材料强度，限制了吸音材料的使用范围。研究开发加工性能好、薄型、柔软、低成本、高填充的隔音材料一直以来都是人们十分关注的话题。现有的隔音材料大都采用增加面密度和厚度来提高隔音效果，这不仅需要消耗大量的原材料，还使得制成的隔音材料十分笨重厚实，限制了其使用环境且增加了安装难度。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高强度多孔隔音板的制备方法，它通过在原料中添加用于造孔的定向成孔球，在加热造孔过程中，一方面，定向成孔球因内部受热分解，逐渐由球形膨胀成椭球形，实现在原料内部形成多个具有同一分布方向的椭球形密闭气孔，大大增强了材料在单向受力载荷方向上的抗压机械强度，另一方面，定向成孔球在膨胀的同时，在水平方向上进行线型外延，实现相邻定向成孔球间的彼此缠绕，经过二次加热熔化后，相邻定向成孔球间产生多个不规则、相互错乱、用于连接相邻气孔的孔隙通道，实现密闭气孔之间的连通，大大增强了材料的吸音、隔音效果，使得本专利技术可以适用于对隔音、单向机械强度要求较高的环境，有效扩大了材料的使用范围。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种高强度多孔隔音板的制备方法，包括以下步骤：S1、混合：向搅拌好的液态原料中加入定向成孔球，继续搅拌均匀，随后将其注入模具中成型，模具采用耐高温材料；S2、一级加热：将模具和原料进行一级加热，加热温度为60℃-65℃，加热时间为40-50分钟，原料中的定向成孔球依次发生双重变化；S3、双重变化：定向成孔球首先发生表面熔化，使加热温度传递至其内部，随后内部分解产生气体，定向成孔球在竖直方向膨胀为椭球形，在原料内部实现定向、定型造孔，同时，定向成孔球在水平方向发生线型外延，与相邻定向成孔球彼此接触缠绕；S4、二级加热：对模具和原料进行二级加热，加热温度为140-150℃，加热时间为15-20分钟，定向成孔球外延部位熔化，原料内部产生用于连接相邻气孔的孔隙通道；S5、冷却脱模：将模具和原料进行冷却、脱模，得最终的高强度多孔隔音板。本专利技术通过在原料中添加用于造孔的定向成孔球，在加热造孔过程中，一方面，定向成孔球因内部受热分解，逐渐由球形膨胀成椭球形，实现在原料内部形成多个具有同一分布方向的椭球形密闭气孔，大大增强了材料在单向受力载荷方向上的抗压机械强度，另一方面，定向成孔球在膨胀的同时，在水平方向上进行线型外延，实现相邻定向成孔球间的彼此缠绕，经过二次加热熔化后，相邻定向成孔球间产生多个不规则、相互错乱、用于连接相邻气孔的孔隙通道，实现密闭气孔之间的连通，大大增强了材料的吸音、隔音效果，使得本专利技术可以适用于对隔音、单向机械强度要求较高的环境，有效扩大了材料的使用范围。进一步的，所述液态原料包括废钢渣粉、废玻璃粉、粉煤灰、碳粉、稀释剂和偶联剂，原料中采用废钢渣粉、废玻璃粉这两种工业废渣以及粉煤灰这一气体污染物，不仅降低了制作成本，还达到了绿色环保的效果。进一步的，所述定向成孔球包括内硬壳，所述内硬壳的上下两侧均设有耐热包膜，所述耐热包膜的开口端与内硬壳的外端固定连接，所述内硬壳的外侧设有外包壳，所述外包壳套于耐热包膜的外侧，且内硬壳的外圈半径和耐热包膜的厚度之和与外包壳的内圈z轴半径相等，内硬壳和耐热包膜可以稳定位于外包壳的内部，不易随意晃动，外包壳对耐热包膜起到防护作用，在定向成孔球与液态原料混合过程中(步骤S1)，有效保护耐热包膜不易发生破损情况，在一级加热过程中(步骤S2)，在加热初期，外包壳率先发生熔化，并且，因外包壳的潜热蓄热过程，外包壳对内硬壳起到隔热的作用，延缓其内部的受热分解过程，当外包壳逐渐熔化后，加热温度传递至内硬壳及其内部，定向成孔球开始发生分解膨胀，实现造孔。进一步的，所述内硬壳的内部固定连接有弧形滤板，所述弧形滤板下端和内硬壳之间填充有颗粒混料，所述颗粒混料和弧形滤板均位于内硬壳中心点下侧。进一步的，所述颗粒混料包括由造孔剂和配重吸音剂混合制成，所述造孔剂和配重吸音剂的粒径均大于弧形滤板的滤孔孔径，一方面，在一级加热过程中，造孔剂可以发生受热分解，产生气体，使定向成孔球发生椭球形膨胀，实现定向、定型造孔过程，另一方面，颗粒混料起到降低重心的作用，即使得内硬壳不易在外包壳内发生转动，同时也使得整个定向成孔球可以以颗粒混料朝下的状态混合在原料中，以便于后期在原料中形成多个具有统一分布方向的椭球气孔。进一步的，所述内硬壳上开设有多个气孔，多个所述气孔均匀分布于一对耐热包膜的内侧，所述造孔剂和配重吸音剂的粒径均大于气孔的孔径，造孔剂受热分解后，其产生的气体可以通过弧形滤板和气孔进入一对耐热包膜中，使一对耐热包膜沿竖直方向分别向上、下两个方向膨胀，整个定向成孔球逐渐变为竖直放置的椭球形。进一步的，所述内硬壳的侧端还设有多个均匀分布的外延线，所述外延线位于一对耐热包膜之间，所述外延线包括与内硬壳固定连接的空心膜套，所述空心膜套的一端贯穿内硬壳的外壁并与内硬壳内部相通。进一步的，所述空心膜套的另一端贯穿外包壳并延伸至外包壳的外侧，所述外包壳的外端开设有卡槽，所述空心膜套远离内硬壳的一端固定连接有端点球，所述端点球卡接于卡槽内部，在初始状态下，因端点球卡接于卡槽内部，整个外延线处于收缩状态，使多个定向成孔球不易发生相互缠绕现象，方便均匀混合于液态原料中，当外包壳熔化后，外延线处于自由状态，造孔剂受热分解产生的气体一部分会进入空心膜套中，使空心膜套膨胀并推动端点球向外伸展，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度多孔隔音板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、混合：向搅拌好的液态原料中加入定向成孔球，继续搅拌均匀，随后将其注入模具中成型，模具采用耐高温材料；/nS2、一级加热：将模具和原料进行一级加热，加热温度为60℃-65℃，加热时间为40-50分钟，原料中的定向成孔球依次发生双重变化；/nS3、双重变化：定向成孔球首先发生表面熔化，使加热温度传递至其内部，随后内部分解产生气体，定向成孔球在竖直方向膨胀为椭球形，在原料内部实现定向、定型造孔，同时，定向成孔球在水平方向发生线型外延，与相邻定向成孔球彼此接触缠绕；/nS4、二级加热：对模具和原料进行二级加热，加热温度为140-150℃，加热时间为15-20分钟，定向成孔球外延部位熔化，原料内部产生用于连接相邻气孔的孔隙通道；/nS5、冷却脱模：将模具和原料进行冷却、脱模，得最终的高强度多孔隔音板。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度多孔隔音板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、混合：向搅拌好的液态原料中加入定向成孔球，继续搅拌均匀，随后将其注入模具中成型，模具采用耐高温材料；
S2、一级加热：将模具和原料进行一级加热，加热温度为60℃-65℃，加热时间为40-50分钟，原料中的定向成孔球依次发生双重变化；
S3、双重变化：定向成孔球首先发生表面熔化，使加热温度传递至其内部，随后内部分解产生气体，定向成孔球在竖直方向膨胀为椭球形，在原料内部实现定向、定型造孔，同时，定向成孔球在水平方向发生线型外延，与相邻定向成孔球彼此接触缠绕；
S4、二级加热：对模具和原料进行二级加热，加热温度为140-150℃，加热时间为15-20分钟，定向成孔球外延部位熔化，原料内部产生用于连接相邻气孔的孔隙通道；
S5、冷却脱模：将模具和原料进行冷却、脱模，得最终的高强度多孔隔音板。


2.根据权利要求1所述的一种高强度多孔隔音板的制备方法，其特征在于：所述液态原料包括废钢渣粉、废玻璃粉、粉煤灰、碳粉、稀释剂和偶联剂。


3.根据权利要求1所述的一种高强度多孔隔音板的制备方法，其特征在于：所述定向成孔球包括内硬壳(1)，所述内硬壳(1)的上下两侧均设有耐热包膜(2)，所述耐热包膜(2)的开口端与内硬壳(1)的外端固定连接，所述内硬壳(1)的外侧设有外包壳(3)，所述外包壳(3)套于耐热包膜(2)的外侧，且内硬壳(1)的外圈半径和耐热包膜(2)的厚度之和与外包壳(3)的内圈z轴半径相等。


4.根据权利要求3所述的一种高强度多孔隔音板的制备方法，其特征在于：所述内硬壳(1)的内部固定连接有弧形滤板(5)，所述弧形滤板(5)下端和内硬壳(1)之间填充有颗粒混料，所述颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖用玉，
申请(专利权)人：赖用玉，
类型：发明
国别省市：浙江;33