发布日期：2026-03-18 来源: 网络 阅读量（）
多孔性吸声材料是具有大量相互贯通微孔结构的透气性材料，其吸声机理主要通过声波激发孔隙内空气振动产生粘滞阻力和热交换效应实现声能衰减
）、颗粒类（如微孔砖）、泡沫类、灰泥类和金属材料（如NDC卡罗姆金属吸声板）等
：厚度增加可提升低频吸收，容重存在最佳值以拓宽吸声频带，空腔优化低频效果优于单纯增厚
和膨胀珍珠岩制备的多孔吸声材料，以及多孔吸声陶瓷、多孔压电泡沫材料和纳米纤维薄膜复合多孔材料等新型材料研究
声屏障、装饰吸声板、音乐厅、录音棚、家庭影院、会议室、管道隔音、设备隔音、浮筑隔振
多孔性吸声材料是目前应用最广的吸声材料，其主要构造特征是材料从表面到内部均有相互连通的孔隙
，当声波入射时，声能通过粘滞阻力和热传导效应转化为热能而衰减，从而起到吸声作用
多孔性吸声材料内部具有大量相互连通的微孔，孔隙率通常在70%以上，多数达到90%左右
。材料需满足三个必要条件：材料内部有大量的微孔或间隙，而且空隙应尽量细小且分布均匀；材料内部的微孔必须是向外敞开的，使得声波能够从材料表面容易地进入到材料的内部；材料内部的微孔一般是相互连通的，而不是封闭的
。流阻是表征材料透气性的关键参数，对于一定厚度的多孔材料，均有一个相应的最佳流阻值
声波入射到材料表面时，一部分在材料表面反射，另一部分则传入多孔体内部，激发孔隙中空气的振动
。空气与固体筋络间产生相对运动并发生摩擦，由空气的粘滞性在微孔内产生相应的粘滞阻力，使得振动空气的动能不断转化为热能
。同时，在空气的绝热压缩时，空气与孔壁之间不断发生热交换，产生热传导效应，从而使声能转化为热能而衰减
。材料的厚度对其吸声性能有关键性的影响，当材料较薄时，增加厚度，材料的低频吸声性能将有较大的提高，但对于高频的吸声性能影响较小
。对于同一种材料，在厚度一定的情况下，容重增加，则材料就密实，引起流阻增大，存在一个最理想的容重范围
。在实际应用中，为了改善多孔材料的低频吸声性能，可以在材料与刚性壁面之间留有一定深度的空腔，它相当于增加材料层的厚度
。多孔性吸声材料在实际使用中往往需要在材料表面覆盖一层护面材料，护面层具有一定的声阻抗，会叠加在原来材料的声阻抗上，从而影响到材料的吸声性能
。理想的护面层应具有“声透明”特性，即入射声波能完全透过护面层被后面材料吸收
。在高温或低温条件下，因温度变化而引起声速的变化，从而使材料的吸声频率特性作相对移动
。材料吸湿或含水会使内部孔隙减小，从而影响它的吸声性能，首先使高频的吸声系数降低，随着吸水量的逐渐增加，影响范围会进一步的扩大至中低频范围
多孔吸声材料通常具有质轻、柔软、耐用、绿色环保、可回收利用、节能等特点
。通过吸收声音能量，降低了室内的噪声水平，还可以减少对空调、通风等设备的依赖，降低能源消耗
。一类计算模型不考虑多孔材料内的固体和流体在声波作用时的耦合效应，如Delany-Bazley模型、Allard-Champoux模型和唯象模型
。如果考虑多孔材料固体和流体之间的耦合作用，这时采用的模型为Biot理论
；纤维材料可分为有机纤维材料（如麻、棉、毛毡）和无机纤维材料（如玻璃棉、矿棉、环保纤维），其中无机纤维是目前应用最广泛的类型。
金属材料：以金属粉末为原料，如NDC卡罗姆金属吸声板，具有金属强度，便于加工。
厚度增加可显著提升低频吸声性能，第一共振频率fr对应的波长约为材料厚度的4倍。厚度加倍可使最佳吸声频率向低频移动一个倍频程。
容重在20kg/m³至48kg/m³范围内存在最佳值，可使吸声频带最宽。容重过高会导致流阻增大，反而不利于声能衰减。
设置5-10cm空气层可等效增加材料厚度，当空腔深度接近1/4波长奇数倍时吸声效果最佳。10cm空腔的经济性优于单纯增加材料厚度。
穿孔板需保持穿孔率≥20%以保证中高频性能。金属网或超薄薄膜护面层对吸声特性影响微小。
吸湿会导致孔隙率下降，高频吸声系数首先降低，随后中低频受影响。含水率增加会引起全频段吸声系数下降。
目前多孔结构吸声材料通常分为三大类，即有机多孔吸声材料、无机多孔吸声材料和多孔金属吸声材料
。随着人们对生活质量要求的提高，吸声材料由原来应用于大型会议室、音乐厅等转向一般家庭建筑中
。若想进一步提高多孔陶瓷材料的应用领域，陶瓷材料的增韧研究可能会成为今后的研究重点
多孔性吸声材料广泛应用于声屏障建设，有效降低交通噪声。在建筑装饰领域，常加工成吸声板用于音乐厅、录音棚等场所。此外，该材料还广泛应用于家庭影院、会议室等建筑声学领域，用于控制混响时间、抑制噪音；同时常用于管道和设备的隔音与消声
传统的降噪方案面临诸多挑战，如多孔吸声材料需要通过大厚度堆叠来提升低频效率，导致飞行器的有效空间显著降低。传统吸声材料的声能主要通过热黏性进行耗散，但低频声波具有较长的波长和高穿透性，多孔材料孔隙尺度与声波尺度不匹配导致粘滞损耗效率急剧下降。
研究改进了多孔宏-微观参数关联模型，实现了对多种泡沫材料的低成本快速声学表征。
的新型多孔压电泡沫材料吸声性能的声学理论模型，揭示了多孔压电材料声学性能优于传统多孔材料的声能耗散机理。
此外，研究还提出了一种纳米纤维薄膜复合多孔材料的新型仿生复合吸声结构，大幅度提升了原有泡沫材料的吸声性能。
