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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划粘弹性高阻尼橡胶材料宽温域、粘弹性、高阻尼防护材料为了满足飞机、舰船等装备减振降噪、密封防腐蚀的实际需求，我们研制了一种新颖的宽温域、高阻尼、粘弹性防护材料。其特征是：宽温域、多功能、系列化。因而具有非常广泛的应用前景。一.震动、噪音的危害在恶劣的工作环境中，震动、噪声、腐蚀介质等环境因素对装备造成损伤现象不仅非常普遍，而且有的还相当严重。振动和噪声的危害：振动和噪声不仅干扰武器装备导航、攻击系统的正常工作，还会极大地降低装备的隐身性能，其危害极其严重。例如，振动和噪声能降低潜艇的隐
2、身性能，容易被敌方的声纳设备监控而遭受攻击。振动和噪声能加速装备机械构件的疲劳损伤、腐蚀-疲劳损伤，从而缩短使用寿命。振动和噪声能影响机械加工的精度和产品的质量。振动和噪声能干扰人们的安宁、舒适的生活环境和工作环境。腐蚀介质的危害表现在二个方面：一是引起装备的金属物件发生腐蚀损伤，二是引起非金属物件发生老化损伤。它严重地影响装备使用的可靠性、安全性及使用寿命。因此，开展阻尼-防护新产品、新技术研究，不仅是具有重大的军事意义，而且还具有重要的社会意义。二、减振降噪技木的分类目前实用的减振降噪技术，主要有三种阻尼结构涂层形式：自由阻尼结构涂层、约束阻尼结构涂层、复合阻尼-隔声结构涂层。自由阻尼结构
3、涂层自由阻尼结构涂层，就是在基材上涂敷一层粘弹性阻尼材料形成外部呈自由状态的阻尼层。当基材弯曲振动时，通过阻尼层材料的拉压变形将振动能量变成热能而消耗掉，达到减振降噪的目的。自由阻尼结构理论是由德国的Oberst于1956年提出的。实施方法简便，经济。约束阻尼结构涂层约束阻尼结构涂层，就是除了在基材板上涂敷一层粘弹性材料形成阻尼层之外，还要在其上再涂敷一层高模量的材料形成约束层。当基材弯曲振动时，通过阻尼材料的剪切变形将振动能量变成热能而消耗掉，达到减振降噪的目的。在约束阻尼结构中，约束层不得与基板相联接。约束阻尼结构理论是由kerwin于1959年提出来的。约束阻尼结构涂层的阻尼效果比自由阻
4、尼结构涂层好。其缺点是：与自由阻尼结构涂层相比较，由于增加了一层约束层，因此，实施工艺复杂，用料多，重量重，成本高，施工周期长。复合阻尼-隔声结构涂层复合阻尼隔声结构，就是将阻尼结构材料与吸声材料复合一起使用，形成复合阻尼-隔声结构。它具有减振、吸声、隔声的作用。但是，与约束阻尼结构涂层相比较，施工更复杂，用料更多，成本更高。三、现有阻尼产品存在的主要问题温域过窄，导致应用技术领域受限。阻尼涂料的阻尼温域必须与实际应用的环境温度变化相适应，才能发挥其最佳的阻尼性能。现有阻尼涂料的温域过窄，导致适用范围严重受限。阻尼效力低，造成减振降噪技术方案复杂。阻尼涂料的温域过窄，会导致阻尼涂料的平均阻尼效
5、率低，为了达到预定的减振降噪技术指标，只有采用“厚涂层结构”、或“约束阻尼结构”、或“复合阻尼-隔声结构”。造成施工复杂，用料多，增重量大，施工周期长，成本高。可供选择的阻尼产品的品种少。目前，市埸上应用最多的阻尼产品是阻尼涂料，在一些场所施工麻烦，而且施工周期又长。宽温域的自粘阻尼贴片、热熔型阻尼涂料的施工方法简单、快捷，很少污染。四、现有阻尼涂料及其应用技术的实例。现以我国目前舰船最常用的“阻尼涂层”为例，简要说明“约束阻尼结构涂层”的制作方法。我国某型快舰为了减振降噪，使用“阻尼涂层，制作“约束阻尼结构涂层”。阻尼层用双组分的聚氨酯阻尼涂料，比重为cm3。约束层用双组分的环氧树脂涂料，比
6、重为gcm3。为了使增重量附合设计要求，必须控制涂层的重量。取涂层/底材的厚度比为进行涂层设计。对于厚度为4mm的钢板结构来说，涂层总厚度设计应为：4。其中阻尼层厚度为，剩余厚度为约束层厚度。计算的结果：阻尼涂料用量为Kg，约束涂料用量为为，涂料的总计用量为11Kg。如果在约束层中加入钢丝网来增加涂层强度，那么每平方米面积上净增重量至少为12Kg以上。实际噪声监测的结果表明，“阻尼涂层”的阻尼效果比较好，达到了减振降噪的设计要求。它的缺点是：由于阻尼涂层温域较窄，导致阻尼效力不太高。为了达到减振降噪的设计要求，只能采用约束阻尼结构涂层。然而，施工工艺复杂，施工周期长；材料用量多，增重量大；成本
7、高。五、Caritys高分子阻尼材料1、Caritys阻尼材料的性能高分子材料因具有特殊的粘弹性，可将所接收的机械振动转化为大分子链或链段的运动，通过分子间内摩擦把力学能转化成热能，起到阻尼作用。特别是在玻璃化转变温度Tg附近，高分子链段能充分运动但又严重滞后，内耗出现一个极大值，使玻璃化转变区成为高分子材料的阻尼有效利用区域。因此，高分子阻尼材料通常是以其玻璃化转变温度过渡区作为功能区。过渡区越宽，表明阻尼材料有效使用的温度域越宽，阻尼效果也越优。Caritys高分子阻尼材料，在-40度和+100度附近，有两个独立的损耗因子峰，数值分别为、；两个温度范围之间，损耗因子在左右。Caritys高
8、分子阻尼材料，邵氏A硬度在60-70左右；300%模量在600左右，拉伸强度在3000左右，适合做粘弹性材料基体。Caritys高分子阻尼材料的比重较小，在g/cm3左右。2、Caritys阻尼材料的配方设计可以通过调整材料的成份、结构、配方而获得特定温域和频率下所需的弹性模量和损耗因子。可以拓宽材料的玻璃化转变温度范围至：60130。可以调整材料的硬度范围至：11-45。可以获得特定温域和频率下，所需的弹性模量和损耗因子。3、Caritys阻尼材料的密封性能材料成膜性优良，抗水汽渗透性、抗氧渗透性优良，密封性优化学性能稳定、耐盐、耐碱、耐酸、甚至耐“王水”。高强度、高弹性、高韧性；耐老化性优
9、异，能在各种恶劣的自然环境中长期使用。电气性能好，阻燃。六、Caritys阻尼材料处理方式溶剂方式Caritys粘弹性宽温域阻尼树脂，溶解于甲苯等有机溶剂，可配制成高性能阻尼涂料。热熔方式Caritys粘弹性宽温域阻尼树脂，可压延制成粘弹性片材、卷材、垫片等。自粘贴片方式Caritys粘弹性宽温域阻尼树脂，可压延制成自粘弹性片材、卷材、胶泥等。七、Caritys阻尼材料应用范围高阻尼材料的研究及发展方向班级：化学1001学号：姓名：张为栋摘要：高阻尼材料作为一类新型功能材料，在吸能、减振、缓冲等领域有着广泛的应用。本文简述了常见的高阻尼材料，评述了高阻尼机理，并提出该领域今后的主要研究方向是发
10、现新的阻尼机理，开发具有优异性能的新型高阻尼材料。关键词：高阻尼材料阻尼机制特点性能展望1.前言：阻尼(或内耗)是指：振动着的物体，即使与外界完全隔绝，其振动也会逐渐衰减下来，这种机械能耗散为热能的现象，叫做内耗，即固体在振动当中由于内部的原因而引起的能量消散，在工程上称之为阻尼，常用内耗值来表征1。众所周知，机械构件受到外界激发将产生振动和噪声，这些振动和噪声一方面恶化工作环境，危害工作人员的身心健康，另一方面，影响仪器设备的精确性、稳定性，使灵敏度降低甚至失效、失灵旧2-4。随着工业化进程的日益加快，振动和噪声的问题越来越突出，对防噪减振提出了更高的要求。传统的措施已不能满足人们的需要，人
11、们希望有一个根本解决问题的方法，即寻找高阻尼材料。将振动和噪声抑制在发生源处。2高阻尼机理21复合型复合型阻尼材料一般具有两相或两相以上复合组织，通常是在基体中分布成较软第二相。在外界振动作用下，基体组织发生弹性变形，第二相在界面处发生塑性流动,使振动能转化为摩擦热能而消耗。复合型阻尼材料的阻尼性能随温度的升高而提高，可在高温下使用5-8。22孪晶型或界面型在外加应力下，通过界面的运动而耗散能量。界面阻尼对温度十分敏感，随温度的上升，阻尼能力增强，但在高温下，材料的力学性能较差。所以，该类阻尼机制适合的温度较低。23位错型由析出物和杂质原子所钉扎的位错，在外加的振动应力作用下松开后，由表观的位
12、移增大而引起静态滞后，从而产生能量损耗。如Mg系合金等。其特点是阻尼本领高，密度低，主要缺点是强度偏低，耐腐蚀性以及压力和切削加工性能都较差9。24铁磁性型该类机制主要适用于铁基合金，伴随着由变形而引起的磁畴的非可逆运动而产生磁力学的静态滞后，产生能量损耗，从而形成阻尼。该类合金的优点是成本低，加工性能好，具有一定的耐磨性和耐腐蚀性，受频率的影响较小，使用极限温度高，性能稳定，并且可以用合金化和表面处理来提高性能；缺点是受应变振幅的影响较大，要求的热处理温度较高。25表面裂纹型高阻尼材料的阻尼机制除以上机制外，还有表面裂纹型等其它阻尼机制。表面裂纹型主要是由于裂纹面的相对滑动(摩擦)而产生的弹
13、性能的损耗，使结构衰减发生于材料内部。在软钢表面轧出微细的摩擦界面也具有减振作用。以上就是高阻尼材料的阻尼机制，下面简要介绍一下高阻尼材料的分类及各自的特点。3高阻尼材料的分类及特点高阻尼材料主要包括粘弹性高阻尼材料和金属合金高阻尼材料。3.1粘弹性材料为了在很宽的温度范围内获得较高的阻尼系数，复合型高阻尼材料芯层所选用的粘弹性材料是橡胶塑料混合型材料22。这种高分子聚合物是由小而简单的化学单元(链节)构成长链分子，分子与分子间依靠物理键相互联结起来，在三维分子网，成千上万个分子缩聚而成。高分子聚合物的1个分子由1000个以上原子组成，分子量超过10000。整个分子显现出不规则的曲折状，从而使
14、分子两端距离大大小于伸长的长度。一块未被拉伸的高分子聚合物好像是一团不规则的长链分子缠绕物。高分子聚合物的分子之间很容易产生相对运动，分子内部的化学单位也能自由旋转，因此在受到交变应力时，曲折状的分子链就会产生拉伸、弯曲等变形。另一方面，分子之间的链段会产生相对滑移、扭转。当交变应力解除后，变形的分子链要恢复原位，分子之间的相对运转也要部分复原，释放外力所做的功，这就是粘弹性材料的弹性。但是,分子链节之间的滑移、扭转不能完全复原，产生永久变形,这就是粘弹性材料的粘性，这部分所做的功转变为热能，耗散于周围环境中。总之，粘弹性材料产生阻尼将一部分机械能变为热能，从而起到减振降噪的作16。其特点是具
15、有很高的阻尼损耗因子，但其弹性模量低，不适宜单独用作结构材料14。3.2金属合金材料(1)形状记忆合金形状记忆合金是近些年来伴随着航空航天事业飞速发展而出现的一种特殊功能材料15，其突出特点是可以在低温下通过应变诱发马氏体相变，发生变形，而在应力除去后，可在稍高的温度下恢复到原来形状。这类合金还具有极高的阻尼特性，其比阻尼特性可达到40%以上。此外，形状记忆合金的输出应变大、耐腐蚀、性能稳定、复合性能好。形状记忆合金的阻尼性能与振幅有关而与振动频率无关，即随应变量的增大而增大，直至达到某一峰值，出现阻尼饱和，随后则随应变的增大而下降。此外，这类合金的阻尼性能对工作温度相当敏感。(2)Cu2Mn系高阻尼合金Cu2Mn系高阻尼合金是应用较广的阻尼合金，属热弹性马氏体相变范畴。这类合金在300600进行时效热处理时，合金组织向正马氏体孪晶组织转变，而正马氏体孪晶组织极不稳定，当受到交振动应力时将发生重新排列运动，
