เนื่องจากผู้คนให้ความสำคัญกับสภาพแวดล้อมภายในอาคารมากขึ้นเรื่อยๆ วัสดุดูดซับเสียงจึงเป็นวิธีการสำคัญในการปรับปรุงสภาพแวดล้อมทางเสียงภายในอาคาร และถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอาคาร ยานพาหนะ และเครื่องจักรต่างๆ ดังนั้น หลักการดูดซับเสียงของวัสดุดูดซับเสียง คืออะไร?
หลักการดูดซับเสียงของวัสดุดูดซับเสียงสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท ได้แก่ ประเภทความต้านทานอากาศ และประเภทความต้านทานรูพรุน หลักการทั้งสองนี้จะอธิบายโดยละเอียดต่อไป
ประการแรก วัสดุดูดซับเสียงชนิดความต้านทานอากาศ
วัสดุดูดซับเสียงชนิดความต้านทานอากาศใช้การสะท้อนและการส่งผ่านคลื่นเสียงโดยชั้นก๊าซบนพื้นผิวของวัสดุเพื่อดูดซับเสียง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อคลื่นเสียงกระทบพื้นผิวของวัสดุดูดซับเสียง คลื่นเสียงจะโต้ตอบกับชั้นก๊าซบนพื้นผิวของวัสดุ กล่าวคือ คลื่นเสียงส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับ และคลื่นเสียงอีกส่วนหนึ่งจะผ่านชั้นก๊าซและเข้าสู่ภายในวัสดุดูดซับเสียง จากนั้นจะสะท้อน ลดทอน และกระจายตัวอย่างต่อเนื่องภายในวัสดุ และสุดท้ายจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนและถูกดูดซับ
ในกระบวนการนี้ อิมพีแดนซ์ของชั้นก๊าซเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดอัตราการสะท้อนและการส่งผ่านของคลื่นเสียง ยิ่งความแตกต่างระหว่างอิมพีแดนซ์ของชั้นก๊าซและอิมพีแดนซ์ของอากาศมากเท่าใด ความสามารถของคลื่นเสียงในการผ่านพื้นผิวของวัสดุก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น ส่งผลให้การดูดซับเสียงมีประสิทธิภาพมากขึ้น ดังนั้น วัสดุดูดซับเสียงที่มีอิมพีแดนซ์ของอากาศจึงมักใช้วิธีการพิเศษในการเคลือบผิววัสดุ เช่น การเพิ่มวัสดุที่มีรูพรุน ลดความแข็งของพื้นผิว เพิ่มความหยาบของพื้นผิว เป็นต้น เพื่อเพิ่มอิมพีแดนซ์ของชั้นก๊าซ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับเสียง
ประการที่สอง วัสดุดูดซับเสียงชนิดรูพรุนอิมพีแดนซ์
วัสดุดูดซับเสียงชนิดรูพรุนอิมพีแดนซ์ คือการใช้โครงสร้างรูพรุนภายในวัสดุในการสะท้อน การกระเจิง และการดูดซับเสียง เพื่อให้เกิดการดูดซับเสียง หลักการพื้นฐานของวัสดุดูดซับเสียงชนิดรูพรุนอิมพีแดนซ์ คือ คลื่นเสียงที่ตกกระทบภายในวัสดุจะกระทบกับโมเลกุลของอากาศภายในวัสดุ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความดันและการเคลื่อนที่ ส่งผลให้เกิดการสะท้อน การกระเจิง และการดูดซับเสียง
ต่างจากวัสดุดูดซับเสียงที่มีค่าอิมพีแดนซ์ของอากาศ ประสิทธิภาพการดูดซับเสียงของวัสดุดูดซับเสียงที่มีค่าอิมพีแดนซ์ของรูพรุนสัมพันธ์กับโครงสร้างรูพรุนของวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนมีขนาดใหญ่กว่าความยาวคลื่นเสียง คลื่นเสียงสามารถเข้าไปในรูพรุน เกิดการสั่นพ้อง และเกิดการดูดซับได้ และเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนมีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นเสียง คลื่นเสียงจะไม่สามารถเข้าไปในรูพรุนได้ แต่จะเข้าไปในรูพรุนรอบจุดสะท้อนและการกระเจิงเท่านั้น
ดังนั้น วัสดุดูดซับเสียงแบบอาศัยความต้านทานของรูพรุนจึงมักใช้การออกแบบโครงสร้างรูพรุนแบบพิเศษเพื่อให้ได้ผลการดูดซับเสียงที่ดีที่สุดตัวอย่างเช่น วัสดุดูดซับเสียงแบบอาศัยความต้านทานของรูพรุนบางชนิดทำจากวัสดุเส้นใยหลายชั้น โดยโครงสร้างรูพรุนของแต่ละชั้นเส้นใยจะแตกต่างกัน เพื่อให้สามารถดูดซับคลื่นเสียงที่มีความถี่ต่างกันได้ ส่วนวัสดุดูดซับเสียงแบบอาศัยความต้านทานของรูพรุนชนิดอื่นๆ ทำจากโครงสร้างแบบโฟมหรือรังผึ้ง ซึ่งใช้รูพรุนและช่องว่างที่มีขนาดแตกต่างกันเพื่อให้ได้ผลการดูดซับเสียง
ควรสังเกตว่าประสิทธิภาพการดูดซับเสียงของวัสดุดูดซับเสียงที่มีค่าอิมพีแดนซ์ของอากาศและค่าอิมพีแดนซ์ของรูพรุนนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น ความหนาของวัสดุ ความหนาแน่น ความพรุน วิธีการปรับสภาพพื้นผิว และอื่นๆ ดังนั้น เมื่อออกแบบและเลือกใช้วัสดุดูดซับเสียง จำเป็นต้องพิจารณาถึงสถานการณ์การใช้งานและข้อกำหนดเฉพาะ และเลือกวัสดุดูดซับเสียงที่เหมาะสมที่สุด
สรุป
หลักการดูดซับเสียงของวัสดุดูดซับเสียงสามารถสรุปได้เป็นสองประเภท ได้แก่ วัสดุดูดซับเสียงแบบมีอิมพีแดนซ์อากาศและวัสดุดูดซับเสียงแบบมีอิมพีแดนซ์รูพรุน วัสดุดูดซับเสียงแบบมีอิมพีแดนซ์อากาศใช้ชั้นก๊าซบนพื้นผิวของวัสดุเพื่อสะท้อนและส่งผ่านคลื่นเสียงเพื่อดูดซับเสียง ในขณะที่วัสดุดูดซับเสียงแบบมีอิมพีแดนซ์รูพรุนใช้โครงสร้างรูพรุนภายในของวัสดุเพื่อสะท้อน กระจาย และดูดซับคลื่นเสียงเพื่อดูดซับเสียง ในทางปฏิบัติ จำเป็นต้องเลือกวัสดุดูดซับเสียงที่เหมาะสมที่สุดตามสถานการณ์การใช้งานและข้อกำหนดเฉพาะ พร้อมทั้งคำนึงถึงผลกระทบของความหนา ความหนาแน่น ความพรุน การปรับสภาพพื้นผิว และปัจจัยอื่นๆ ของวัสดุที่มีต่อประสิทธิภาพการดูดซับเสียง
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโฟมเมลามีน SINOYQX โปรดติดต่อเราได้ที่[email protected]หรือโทรหาเราที่: +86-28-8411-1861
รูปภาพและข้อความบางส่วนนำมาจากอินเทอร์เน็ต และลิขสิทธิ์เป็นของผู้เขียนต้นฉบับ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาติดต่อเราเพื่อลบทิ้ง