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蜂窝织物/聚氯乙烯复合材料的制备及其隔音性能研究

作　者: 杨天兵
导　师: 傅雅琴
学　校: 浙江理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 蜂窝织物 聚氯乙烯 复合材料 隔音性能
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本论文以天然可再生的具有中腔结构的棉纤维为原料,设计织造不同组织循环数的蜂窝织物,并以蜂窝织物为增强材料,颗粒改性聚氯乙烯树脂(PVC)为基体,制备蜂窝织物/PVC隔音复合材料,探索蜂窝组织对复合材料隔音性能的影响。以期在不增加面密度和纤维含量的基础上,通过改变织物的结构提高材料的隔音性能,为制备高性能的复合材料提供理论指导。在此基础上,制备了以蜂窝织物/聚氯乙烯为芯层的三明治结构的复合,探讨了蜂窝织物的组织循环数对三明治结构复合材料隔音性能的影响。首先,以58.31tex×2棉纱为经纬纱,织造不同组织循环数的蜂窝织物并对织物的力学性能、透气性能和隔音性能进行测试。结果表明:在面密度基本相同的情况下,组织循环数对蜂窝织物的拉伸强度、断裂伸长率、隔音性能等有明显的影响,随着组织循环数的增大,隔音性能明显下降。在此基础上,以价格低廉、分散性能好的天然埃洛石纳米管(HNTs)改性PVC,研究不同含量的HNTs对PVC力学性能、阻尼性能和隔音性能的影响。结果表明:当HNTs含量为8wt%时,对材料的阻尼性能和力学性能有较好改善的同时,对隔音性能也有所改善。其次,以不同循环数的蜂窝织物为增强体,以HNTs改性的PVC为基体,制备蜂窝织物/PVC复合材料,研究组织循环数对蜂窝织物/PVC复合材料隔音性能的影响。结果表明:组织循环数对复合材料隔音性能有很大的影响,双面涂覆时组织循环数(R)为6的复合材料隔音效果最好;单面浇注(正面)组织循环数越大,隔音效果优势明显,单面浇注(反面)组织循环数在中低频区域对隔音效果影响较小;双面浇注时组织循环数对复合材料的影响不大。再次,以蜂窝织物/PVC复合材料为芯层,制备了三明治结构复合材料,研究组织循环数对复合结构隔音性能的影响,发现当组织循环数R=6时,对低频具有良好的隔音性能,组织循环数R=14时,对高频率具有良好的隔音性能。最后,将R=6和R=14两种复合材料层合,研究排列形式对隔音性能的影响。结果表明:排列形式对双层复合结构的隔音性能影响较大,其中双层正面优于其他排列方式。与单层复合材料相比,复合结构具有更高的隔音性能,为改善复合材料的隔音性能提供了良好的参考作用。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-22
  1.1 噪声概述  11-12
  1.2 降噪原理  12-15
  1.3 国内外降噪材料的研究现状  15-20
    1.3.1 隔音材料  15-16
    1.3.2 吸音材料  16-18
    1.3.3 阻尼材料  18
    1.3.4 纺织复合材料  18-20
    1.3.5 棉纤维及蜂窝织物  20
  1.4 论文研究的目的  20-21
  1.5 论文研究的主要内容及创新点  21-22
    1.5.1 论文研究的主要内容  21
    1.5.2 论文研究的创新点  21-22
第二章 蜂窝织物的织造及性能  22-33
  2.1 引言  22-23
  2.2 实验部分  23-27
    2.2.1 织物织造  23-24
    2.2.2 厚度测试  24-25
    2.2.3 质量测试  25
    2.2.4 透气性测试  25-26
    2.2.5 拉伸性能测试  26-27
    2.2.6 悬垂性测试  27
  2.3 结果与讨论  27-32
    2.3.1 蜂窝织物的拉伸性能  29-30
    2.3.2 蜂窝织物的悬垂性  30-31
    2.3.3 织物后整理工艺  31-32
    2.3.4 后整理后织物的拉伸性能（R=6 为例）  32
  2.4 本章小结  32-33
第三章 聚氯乙烯基体材料的填充改性  33-43
  3.1 引言  33-34
    3.1.1 PVC 简述  33
    3.1.2 埃洛石纳米管(HNTs)简述  33-34
  3.2 实验部分  34-36
    3.2.1 实验原料  34
    3.2.2 埃洛石纳米管对PVC 的改性  34-35
    3.2.3 静态力学性能测试  35
    3.2.4 动态力学性能测试  35
    3.2.5 扫描电镜观察  35
    3.2.6 隔音性能测试  35-36
  3.3 结果与讨论  36-42
    3.3.1 基体材料的静态力学性能  37-38
    3.3.2 基体材料的动态力学性能  38-40
    3.3.3 HNTs 在PVC 中分散性  40-41
    3.3.4 基体材料的隔音性能  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章 蜂窝织物/PVC 复合材料的制备及性能  43-56
  4.1 引言  43-44
  4.2 实验部分  44-45
    4.2.1 实验原料及试剂  44-45
    4.2.2 蜂窝织物/PVC 复合材料的制备  45
    4.2.3 复合材料隔音性能测试  45
    4.2.4 复合材料拉伸断面观察  45
  4.3 结果与讨论  45-54
    4.3.1 蜂窝织物的隔音性能  45-47
    4.3.2 双面涂覆蜂窝织物/PVC 复合材料的隔音性能  47-50
    4.3.3 单面浇注蜂窝织物/PVC 复合材料的隔音性能  50-52
    4.3.4 双面浇注蜂窝织物/PVC 复合材料的隔音性能  52-54
    4.3.5 双面涂覆蜂窝织物/PVC 复合材料拉伸断面形貌分析  54
  4.4 本章小结  54-56
第五章 层合蜂窝织物/PVC 复合材料的隔音性能  56-64
  5.1 引言  56-57
  5.2 双层蜂窝织物/PVC 复合材料的隔音性能  57-61
    5.2.1 不同排列形式双层复合材料的隔音性能  58-60
    5.2.2 正面双层复合材料的隔音性能  60-61
  5.3 蜂窝织物及其复合材料三明治夹芯结构的隔音性能  61-63
    5.3.1 三明治夹芯复合材料简介  61
    5.3.2 蒙皮材料  61-62
    5.3.3 蜂窝织物为夹芯层复合结构的隔音性能  62
    5.3.4 蜂窝织物/PVC 复合材料为夹芯层复合结构的隔音性能  62-63
  5.4 本章小结  63-64
第六章 总结  64-66
参考文献  66-71
硕士期间发表的论文  71-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料 > 非金属复合材料
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