一种超声波吸声材料及其制备方法技术

一种超声波吸声材料及其制备方法，属于吸声技术领域。形成超声波吸声材料的原料按重量份数计，包括0.05

【技术实现步骤摘要】
一种超声波吸声材料及其制备方法


[0001]本申请涉及吸声
，具体而言，涉及一种超声波吸声材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在超声扫查装置调试换能器声场的过程中，测试水池四壁对超声波产生的反射波常常会干扰测量结果，甚至使测试试验无法进行。因此，通常需要利用吸声材料，减弱甚至消除表面反射。
[0003]目前，吸声材料主要分为两大类，一类用于如音乐厅或电影院等建筑，这种吸声材料主要原材料为木材，对应吸收声波频段为20至20000HZ频率范围的可听声；另一类用于如潜艇声纳相关的水下超声，最高频率通常低于50kHz。而上述吸声材料并不适用于如诊断超声对应的兆级(MHz)超声波频段。
[0004]随着诊断超声仪器国产化不断推进，国内对于自研换能器声场调试需求也将越来越迫切，亟需一种制作成型步骤简单且能够在水中对兆级超声波频段具有良好吸收能力的吸声材料。

技术实现思路

[0005]基于上述的不足，本申请提供了一种超声波吸声材料及其制备方法，以部分或全部地改善相关技术中兆级频率超声波的吸收问题。
[0006]本申请是这样实现的：
[0007]在第一方面，本申请的示例提供了一种超声波吸声材料，形成超声波吸声材料的原料按重量份数计，包括：0.05
‑
0.15份的已膨胀树脂微球、15
‑
25份的钨粉和6.5
‑
8.5份的双组分室温硫化硅橡胶。
[0008]在上述实现过程中，利用0.05
‑
0.15份的已膨胀树脂微球、15
‑
25份的钨粉和6.5
‑
8.5份的双组分室温硫化硅橡胶的原料形成吸声材料，已膨胀树脂微球与硫化硅橡胶混合，能够大幅提升声衰减。其中钨粉能够提高声阻抗，已膨胀树脂微球能够降低声阻抗，调节两者比例，从而与水的声阻抗接近，能够在水中对兆级超声波具有良好的吸收能力，可以满足自由声场的构建。根据声学业界共识，吸声材料吸声系数应达到99％以上，对应回声降低达到20dB。
[0009]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，已膨胀树脂微球的粒径为20
‑
50μm。
[0010]在上述实现过程中，粒径为20
‑
50μm的已膨胀树脂微球，可以与6.5
‑
8.5份的双组分室温硫化硅橡胶配合，提高声衰减系数。
[0011]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，钨粉的粒径为3
‑
7μm。
[0012]结合第一方面，本申请可选的实施例中，双组分室温硫化硅橡胶包括主剂和固化剂，主剂包括羟基封端的聚硅氧烷；固化剂包括催化剂和交联剂，催化剂为有机铋、有机钛或有机锡复合型催化剂；交联剂为正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、聚硅酸乙酯、聚甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种的混合。
[0013]在上述实现过程中，形成超声波吸声材料的原料中，相对于0.05
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0.15份的已膨胀树脂微球而言，添加6.5
‑
8.5份的3
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7μm的钨粉，能够提高超声波吸声材料的阻抗，与水的声阻抗接近，能够在水中对兆级超声波具有良好的吸收能力，可以满足自由声场的构建。
[0014]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，超声波吸声材料为锯齿波纹状结构或者平板尖劈通道结构。
[0015]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，超声波吸声材料的厚度为3
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5mm。
[0016]在上述实现过程中，利用3
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5mm后的超声波吸声材料以便于粘贴于水池内壁，能够在水中对兆级超声波具有良好的吸收能力，构建自由声场。
[0017]并且，将超声波吸声材料设置为锯齿波纹状结构或者平板尖劈通道结构，当声波沿尖劈轴向入射时，其效果即相当于由水的声阻抗逐步过渡到吸声材料的声阻抗，从而消除了阻抗突变的界面，使反射系数显著降低。
[0018]在第二方面，本申请的示例提供了一种超声波吸声材料的制备方法，包括：
[0019]获得原料，按照质量份数计，原料包括0.05
‑
0.15份的已膨胀树脂微球、15
‑
25份的钨粉和6.5
‑
8.5份的双组分室温硫化硅橡胶；双组分室温硫化硅橡胶包括主剂和固化剂；
[0020]混合步骤：将主剂、已膨胀树脂微球和钨粉混合，然后加入固化剂，形成混合物；
[0021]固化步骤：将混合物置于40
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60℃固化12
‑
24h。
[0022]在上述实现过程中，将0.05
‑
0.15份的已膨胀树脂微球、15
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25份的钨粉和6.5
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8.5份的双组分室温硫化硅橡胶中的主剂混合均匀后，再加入固化剂，然后将混合物置于40
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60℃固化12
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24h，可以获得能够吸收兆级超声波的吸声材料，且超声波吸声材料的声阻抗与水接近，能够在水中对兆级超声波具有良好的吸收能力以满足自由声场构建。并且，本示例提供的制备方法操作简单，不需要借助重型混炼设备加热加压成型，制备成本较低。
[0023]结合第二方面，本申请可选的实施方式中，混合步骤还包括：对混合物进行脱泡。
[0024]在上述实现过程中，在混合过程中对混合物进行脱泡处理，可以避免在超声波吸声材料中引入气泡，能够提高超声波吸声材料的超声波吸收能力。
[0025]结合第二方面，本申请可选的实施方式中，固化步骤还包括：将混合物压制于模具中，将模具升温至40
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60℃固化12
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24h。
[0026]在上述实现过程中，将形成超声波吸声材料的原料混合后的混合物压制于模具内，将模具升温至40
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60℃固化12
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24h，可以获得预定形状和尺寸均匀的超声波吸声材料。
[0027]结合第二方面，本申请可选的实施方式中，模具的材质为特氟龙。
[0028]在上述实现过程中，在模具的材质为特氟龙，以便于固化成型后的超声波吸声材料从模具内取出，获得预设形状和尺寸的超声波吸声材料。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0030]图1为本申请示例提供的吸声装置的结构示意图；
[0031]图2为本申请示例提供的超声波吸声材料的制备流程示意图；
[0032]图3为本申请示例提供的第一种超声波吸声材料的截面示意图；
[0033]图4为本申请示例提供的第二种超声波吸声材料的截面示意图。
[0034]图标：
[0035]100
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吸声装置；101
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水池；102
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超声波吸声材料。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波吸声材料，其特征在于，形成所述超声波吸声材料的原料按重量份数计，包括：0.05
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0.15份的已膨胀树脂微球、15
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25份的钨粉和6.5
‑
8.5份的双组分室温硫化硅橡胶。2.根据权利要求1所述的超声波吸声材料，其特征在于，所述已膨胀树脂微球的粒径为20
‑
50μm。3.根据权利要求1所述的超声波吸声材料，其特征在于，所述钨粉的粒径为3
‑
7μm。4.根据权利要求1所述的超声波吸声材料，其特征在于，所述双组分室温硫化硅橡胶包括主剂和固化剂，所述主剂包括羟基封端的聚硅氧烷；所述固化剂包括催化剂和交联剂，所述催化剂为有机铋、有机钛或有机锡复合型催化剂；所述交联剂为正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、聚硅酸乙酯或聚甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种的混合。5.根据权利要求1所述的超声波吸声材料，其特征在于，所述超声波吸声材料为锯齿波纹状结构或者平板尖劈通道结构。6.根据权利要求5所述的超声波吸声材料，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，周恳，陈岳枢，
申请(专利权)人：深圳市赛禾医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：