En
Visos kategorijos
En

Naujienos

Donghua universitetas sukūrė lengvą, labai stabili garsą sugerianti medžiaga

Laikas:2021-11-22 Hitai:

Vystantis transporto pramonei, eismo triukšmo tarša tapo rimta problema, kuris tapo potencialiu pasaulinės ekonomikos žudiku, ekologinė aplinka ir žmonių sveikata. Kadangi pluoštinių medžiagų porėta struktūra ir išlenktas kanalas gali padidinti trintį ir akustinių bangų sklaidą, Daugelyje tyrimų buvo naudojamos pluoštinės medžiagos kaip pagrindinė triukšmo sugėriklio sudedamoji dalis. Tačiau, dėl būdingų didelio pluošto skersmens ir mažo poringumo apribojimų, tradicinėms pluošto triukšmo mažinimo medžiagoms sunku sugerti žemo dažnio triukšmą, kurį lengvai sukelia transporto priemonės.. Jei padidinamas pluoštinės medžiagos storis arba tankis, medžiagos svoris bus didelis, ir energijos suvartojimas padidės, o tai prieštarauja ekologiškai ir mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančiai koncepcijai. Įprastos polimerinės triukšmo mažinimo medžiagos turi prastą atsparumą karščiui, ne tik lengva sukelti medžiagos irimo gedimą, ir netgi sukelti saugumo problemų.




Siekiant išspręsti aukščiau nurodytas problemas, Prof. Jianyong Yu ir jo komanda iš Donghua universiteto pasiūlė paruošti lanksčią keraminę nanopluošto kempinę (FCNS) su unikalia sluoksnine įsipainiojimo struktūra, sudaryta iš lanksčių SiO2 nanopluoštų (SNF) ir redukuotas grafeno oksidas (rGO) derinant kryptinio šaldymo džiovinimo technologiją ir askorbato mažinimą. Siekiant atitikti eismo garso sugeriančių medžiagų keliamus triukšmo mažinimo reikalavimus, konstrukcijos stabilumas ir atsparumas karščiui, Pluošto karkaso konstrukcijos pagrindas buvo pasirinktas lankstus, pasižymintis geru šiluminiu stabilumu. Tuo pačiu metu, lankstūs DVIMAČIAI GO nanosluoksniai buvo pasirinkti kaip klijai ir makroporiniai blokatoriai, siekiant sukurti veiksmingą susipainiojimą tarp SNF ir blokuoti poras pluošto sienelėje.. Pagaliau, sumuštinių surinkimo konstrukcija yra skirta daugkartiniam plačiajuosčio ryšio akustinių bangų išsklaidymui. Skiriasi nuo ankstesnių triukšmą mažinančių medžiagų paruošimo būdų, paprastas SNF paruošimas kartu su kryptingo džiovinimo šalčiu technologijos lankstumu leidžia lengvai paruošti FCNS ir reguliuojamą struktūrą.



FCNS struktūrinis projektavimas ir hierarchija


FCNS mechaninės savybės yra glaudžiai susijusios su SNF ir GO kiekiu, ir FCNS70 (PBK turinys: Eiti 10:7) buvo nustatytas pageidaujamas struktūrinis stabilumas. Unikali įsipainiojimo struktūra suteikia FCNS puikų lenkimo efektyvumą ir gali atlaikyti dideles lenkimo deformacijas (80%) be lūžio. FCNS70 taip pat parodė gerą ciklinį lenkimo našumą, išlaikant daugiau nei 70% pradinio didžiausio streso po 1000 ciklinio lenkimo ciklai. In addition, FCNS parodė reikiamą atsparumą gniuždymo nuovargiui, tik plastinė FCNS70 deformacija 4.3% Po 1000 suspaudimo ciklai esant dideliam įtempimui (60%). In addition, FCNS sujube torinių medžiagų struktūrines savybes su keramikos atsparumu aukštai temperatūrai, Parodantis stabilų klampumą ir superelastingumą esant skirtingoms aplinkos temperatūroms.



FCNS mechaninės charakteristikos

 


Johnson-Champoux-Allard modelis buvo naudojamas vadovaujant ir optimizuojant FCNS dizainą., ištirti akustinių parametrų įtaką FCNS garso sugerties charakteristikoms, ir toliau projektuoti struktūrinius FCNS parametrus, kad būtų pasiekta plačiajuosčio triukšmo sugertis. Sumuštinių struktūra su FCNS storio kryptimi buvo toliau sukonstruota, kad būtų efektyviai pagerintas daugiapakopis garso bangų atspindžio kelias medžiagoje., taip sėkmingai didinant garso energijos sklaidą, rodo aukštą triukšmo sugertį (NRC 0.56) ir ultralengvumas (280.8 g/m2).



Sumuštinių FCNS triukšmo sugerties taikymas


Šis metodas pašalina tradicinių triukšmo slopintuvų žemo dažnio sugerties kliūtis ir suteikia platesnę idėją, kaip sukurti efektyvias triukšmo mažinimo medžiagas.. Susiję tyrimai pavadinti Lanksčios keraminės nanopluoštinės kempinės su hierarchiškai įsipainiojusiais grafeno tinklais, leidžiančiais triukšmą. Absorpcijos pavadinimas buvo paskelbtas Nature Communications.


(Šaltinis: Oficiali „Textile Herald“ ataskaita)