汽车用新型多功能降噪材料的研发

摘要

2009年，我国汽车产销量达到1379.10和1364.48万辆，居全球首位。近年来，汽车产销量以每年平均约20％速度递增，形成了井喷式的发展势态。因此，汽车降噪材料具有巨大的市场。随着汽车工业对汽车材料轻量化、环保化及可循环利用的要求越来越高，同时人们对汽车车厢内环境的安全性和舒适度要求逐渐提高，研发新型汽车用降噪多功能材料替代传统汽车降噪材料具有重要意义。
　　3M“Thinsulate”与BUCKYEY“Soundlite”系列车用降噪材料均是降噪性能优越的多功能材料，由于其技术至今严格保密，同时国内企业不具备研发同类降噪材料的能力，致使其价格很高，目前主要应用在国内高档汽车降噪领域。国内中低档汽车降噪仍主要采用废纺毡、玻璃纤维毡及PU多孔材料等传统降噪材料。
　　鉴于上述情况，本课题拟以企业现有熔喷设备，通过增加骨架纤维开松输送机构与双滚筒接收成型机构等设备，将骨架纤维由气流导入熔喷工艺的拉伸气流场，采用双滚筒成型装置收集熔喷超纤和骨架纤维的混合流，使纤网内纤维呈“人”字型垂直于纤网平面形成三维立体结构，制得熔喷复合降噪材料，并重点测试其吸音性能及分析影响吸音性能的因素。并与“Thinsulate”样品和废纺毡样品在吸音性能、阻燃性能及压缩回弹性能等方面做综合分析。
　　本课题主要结论:
　　1、利用本课题熔喷复合材料生产线，可以方便生产符合要求的材料。
　　2、在其他结构参数不变时，样品厚度或面密度的增加，均能提高样品的吸音性能，但厚度对吸音性能的影响比面密度要显著。
　　3、一般样品密度对吸音性能的影响呈二次抛物线规律，故存在最佳密度，并随着样品密度的增大，吸音系数曲线的峰值向低频移动。
　　4、在同等吸音性能情况下，采用超细纤维构成纤维集合体，可以显著降低吸音材料的克重。在厚度基本相同时，320g/m2的本课题样品与580g/m2的全固化毡、558g/m2的低熔点毡相比。本课题样品的吸音性能优于低熔点毡，而接近全固化毡。
　　5、在厚度、面密度、熔喷纤维平均直径大致相同的情况下，本课题样品与“Thinsulate”样品的吸音性能接近。并本课题样品具有良好的阻燃性、压缩回弹性、拒水性、抗菌防霉性等性能。
　　6、在低频段，样品的吸音性能不佳;对于频率在1500Hz以上的声波，样品的吸声系数大于0.2，在3000Hz以上，样品的平均吸音系数在0.5以上，故具有显著的降噪性能。
　　7、采用双滚筒接受装置，使得本课题样品的压缩回弹性明显优于“Thinsulate”样品。20kg/m3的8号样品的压缩回弹率为61.8％，而20.3kg/m3的“Thinsulate”4047样品的压缩回弹率53.8％，可见具有“人”字型立体结构的本课题样品具有更优的压缩回弹性。
　　8、本课题样品在明火中不燃、离火自熄，仅有少量熔滴，达到了“GB8410-2006汽车内饰材料的燃烧特性”要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 汽车工业现状与前景

1．2 车用降噪材料前景与发展趋势

1．3 车用非织造降噪材料现状

1．4 课题研究意义与主要研究内容

第二章 基本理论与原理

2．1 熔喷工艺原理与流程

2．2 熔喷复合材料成型原理与技术路线

2．3 汽车降噪理论基础

2．4 多孔吸声材料基础理论

2．5 材料吸声性能测试原理

2．6 本章小结

第三章 试样制备与结构性能测试

3．1 实验过程与试样制备

3．2 样品测试方法

3．3 样品基本物理性能测试

3．4 本章小结

第四章 降噪性能测试与结果分析

4．1 样品吸音性能测试

4．2 样品吸音性能结果与分析

4．3 本章小结

第五章 汽车用降噪材料综合性能对比分析

5．1 与"Thinsulate"样品对比分析

5．2 与传统车用降噪材料对比分析

5．3 本课题产品在汽车上具体应用

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 课题内容

6．2 课题结论

6．3 课题展望

参考文献

攻读硕士研究生期间发表论文及专利情况

致谢

附录