聚合物基水聲材料的研究進(jìn)展

發(fā)布時(shí)間：2020-07-25所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：綜述國(guó)內(nèi)外聚合物基水聲材料的研究進(jìn)展。闡述聚合物基吸聲材料的吸聲機(jī)理，介紹填料類、泡沫類、結(jié)構(gòu)類吸聲聚合物的配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用領(lǐng)域;從吸聲機(jī)理、配方設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面，概述聚合物基透聲材料、反聲材料、去耦材料的研究現(xiàn)狀。指出聚合物基

　　摘要：綜述國(guó)內(nèi)外聚合物基水聲材料的研究進(jìn)展。闡述聚合物基吸聲材料的吸聲機(jī)理，介紹填料類、泡沫類、結(jié)構(gòu)類吸聲聚合物的配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用領(lǐng)域;從吸聲機(jī)理、配方設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面，概述聚合物基透聲材料、反聲材料、去耦材料的研究現(xiàn)狀。指出聚合物基水聲材料的發(fā)展方向是寬頻帶、寬溫域和耐深水壓。

　　關(guān)鍵詞：聚合物;水聲材料;吸聲材料;透聲材料;反聲材料;去耦材料;研究進(jìn)展

　　水聲材料是指在水下設(shè)備中使用的聲學(xué)材料，主要應(yīng)用于潛艇、魚(yú)群探測(cè)、海底資源勘探和水聲測(cè)量設(shè)備。水聲材料通常在水環(huán)境的外壓作用條件下使用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度以承受外界壓力、水流沖擊和耐海水腐蝕。水聲材料的品種很多，有橡膠、塑料、木材、金屬、陶瓷和粘滯液體等，主要分為吸聲材料、透聲材料、反聲材料和去耦材料[1]。

　　聚合物基水聲材料的研究進(jìn)展來(lái)自期刊：《橡膠工業(yè)》雜志創(chuàng)刊于1953年,是中國(guó)橡膠工業(yè)界發(fā)行量最大,影響面最廣的綜合性技術(shù)期刊.主要報(bào)道橡膠行業(yè)發(fā)展方向,科技研究成果,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及市場(chǎng)信息.設(shè)有應(yīng)用理論、原材料配方、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝裝備、測(cè)試分析、綜述專論、行業(yè)動(dòng)態(tài)、講座、國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)等欄目.

　　聚合物基水聲材料是一種常用的水聲材料，主要涉及橡膠、塑料等。橡膠材料具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，選擇不同的膠種和配合劑，可以有效調(diào)節(jié)其聲學(xué)性能及其他性能，廣泛應(yīng)用于水聲工程;塑料質(zhì)輕，有一定比強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，其特性阻抗(材料的密度與聲速的乘積)與介質(zhì)水匹配性好，常用作聲吶透聲窗材料。與其他水聲材料相比，聚合物基水聲材料憑借其易于發(fā)泡和結(jié)構(gòu)改性、易于配方設(shè)計(jì)和加工成型，在水聲工程中得到廣泛的應(yīng)用[2]。

　　1吸聲材料

　　吸聲材料是指在水聲工程中能夠吸收或耗散聲能的材料，其特性阻抗與介質(zhì)水匹配，使聲波能夠無(wú)反射或者低反射進(jìn)入橡膠材料中，并且材料有大的衰減常數(shù)，使聲波的振動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成橡膠大分子鏈間摩擦熱能耗散掉，從而達(dá)到吸聲的效果[3]。聚合物材料密度小，其特性阻抗一般與介質(zhì)水匹配，此外聚合物材料，特別是橡膠材料，具有獨(dú)特的粘彈性，吸收或消耗聲波能力強(qiáng)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)成為吸聲材料研究的主要方向[4]。目前最常用的水聲吸聲材料有丁苯橡膠(SBR)、丁基橡膠(IIR)、氯丁橡膠(CR)、聚氨酯彈性體等[5]。

　　吸聲材料有3種吸聲機(jī)理，分別是18世紀(jì)由斯托克斯和克西科夫提出建立的粘滯吸收機(jī)理和熱傳導(dǎo)吸收機(jī)理，以及19世紀(jì)基于前兩種機(jī)理提出的分子弛豫吸收機(jī)理[6]。對(duì)于聚合物基吸聲材料來(lái)說(shuō)，主要是粘滯吸收和弛豫吸收。如果聚合物材料帶有孔腔結(jié)構(gòu)，還存在波形轉(zhuǎn)換吸聲，即入射縱波傳入具有孔腔結(jié)構(gòu)的粘彈性材料時(shí)，孔腔體積產(chǎn)生形變，從而產(chǎn)生縱波變換成橫波的波形轉(zhuǎn)換[7]。橫波在橡膠材料中的傳播速度慢且更容易被消耗，從而達(dá)到吸聲作用。

　　單一聚合物材料通常難以同時(shí)兼顧特性阻抗匹配和良好的聲衰減性能這兩個(gè)條件。例如一般橡膠材料與介質(zhì)水的特性阻抗相匹配，但其聲衰減性能不佳，為提高聲衰減性能通常將填料加入橡膠材料。聲波傳入具有孔腔或氣泡的材料中可將周圍介質(zhì)的體積壓縮形變轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟行巫儯�存在波形轉(zhuǎn)換吸聲，所以在用單一聚合物制備吸聲材料時(shí)，為提高其吸聲性能通常對(duì)聚合物進(jìn)行發(fā)泡、設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)或添加氣泡性填料[8]。下面分3類介紹聚合物基吸聲材料：填料類、泡沫類和結(jié)構(gòu)類吸聲聚合物。

　　1.1填料類吸聲聚合物

　　填料類吸聲聚合物主要探究填料形狀、種類、用量對(duì)聚合物吸聲性能的影響，常見(jiàn)的填料有金屬粉末、蛭石粉、中空微珠等，其原理是聲波傳到聚合物與填料界面處產(chǎn)生波形轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到吸聲效果。在聚合物中添加無(wú)機(jī)填料制備水聲材料的方法簡(jiǎn)單且吸聲性能優(yōu)異，具有較好的應(yīng)用前景[3]。

　　M.K.Hinders等[9]制備了一種添加微粉的消聲涂層，該涂層與介質(zhì)水的特性阻抗相匹配，保證聲波能夠無(wú)損耗的傳入涂層，同時(shí)涂層的剛性微粒對(duì)傳入的聲波具有多重散射的作用，從而達(dá)到聲衰減的效果。R.D.Corsaro等[10]用含有不同種類和含量填料的通用硅橡膠樹(shù)脂制備了一系列聲學(xué)性能不同的橡膠復(fù)合材料，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在400kHz～7MHz的頻率范圍內(nèi)，這些材料作為消聲涂層可降低聲反射20～35dB。張海永等[11]以聚氨酯為涂層基體，研究了石墨作為填料對(duì)涂層吸聲性能的影響，結(jié)果表明，石墨改變了涂層的密度，提高了涂層的吸聲因數(shù)，水壓在3MPa時(shí)，平均吸聲因數(shù)達(dá)0.876。

　　郭萬(wàn)濤[12]制備了以輕質(zhì)碳酸鈣、金屬粉末和中空微珠作為填料的氯化丁基橡膠(CIIR)吸聲材料，試驗(yàn)結(jié)果表明，該材料在50～500kHz寬頻范圍內(nèi)吸聲性能良好。喬冬平等[13]研究了蛭石粉用量對(duì)橡膠材料吸聲件吸聲性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蛭石粉用量為30～40份時(shí)，吸聲系數(shù)比較理想，吸聲制件的綜合性能最好。趙秀英等[14]通過(guò)在丁腈橡膠(NBR)中添加受阻酚AO-60制備了受阻酚/NBR阻尼材料，該復(fù)合材料的損耗因子-溫度曲線出現(xiàn)3個(gè)損耗峰，第1個(gè)峰與純NBR相當(dāng)，峰的位置稍微向高溫區(qū)移動(dòng)，第2和第3個(gè)峰是由AO-60富集區(qū)分子間氫鍵裂解產(chǎn)生的，分別對(duì)應(yīng)著AO-60無(wú)定形態(tài)和結(jié)晶態(tài)。由于復(fù)合材料內(nèi)形成了氫鍵網(wǎng)絡(luò)，表現(xiàn)出很好的阻尼性能。X.H.Zhang等[15]在SBR和環(huán)氧化天然橡膠(ENR)并用膠中開(kāi)煉添加三氯化鐵(FeCl3)，F(xiàn)eCl3與ENR有更高的親和性，主要富集于ENR相，從而制備了富含F(xiàn)e3+-O絡(luò)合微區(qū)結(jié)構(gòu)的橡膠。SBR，ENR，F(xiàn)eCl3三者用量比為80/20/1.5時(shí)，復(fù)合材料具有強(qiáng)的持續(xù)耗散能量的能力。

　　填料類吸聲聚合物材料的制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，且可以通過(guò)調(diào)控填料的種類和用量來(lái)調(diào)節(jié)材料的特性阻抗與介質(zhì)水相匹配，提高吸聲聚合物的聲衰減性能。結(jié)構(gòu)類吸聲聚合物可將填料類吸聲聚合物作為基材，兩者相輔相成可制備吸聲性能優(yōu)異的水聲材料。

　　1.2泡沫類吸聲聚合物

　　泡沫類吸聲聚合物是一種多孔型吸聲材料，具有適用頻率較寬、成本低、質(zhì)量小、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而且微孔的引入可改善材料的韌性和耐疲勞性能，延長(zhǎng)材料使用壽命[16]。目前主要有聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚氯乙烯(PVC)泡沫、聚氨酯泡沫和酚醛泡沫等吸聲材料。橡膠型泡沫吸聲材料具有優(yōu)異的粘彈吸聲性能，橡塑型泡沫吸聲材料的研究得到極大發(fā)展[17]。

　　聚氨酯泡沫材料具有優(yōu)良的阻尼特性，常用作水下吸聲材料。周成飛等[18]制備了一種開(kāi)孔率為96%的阻燃聚氨酯泡沫吸聲材料，在0.1～5kHz頻率下測(cè)得其平均吸聲因數(shù)為0.51，將聚氨酯泡沫做成狹縫和尖劈結(jié)構(gòu)進(jìn)一步拓展了吸聲頻率。錢軍民等[19]對(duì)乙丙橡膠(EPR)改性PVC泡沫材料進(jìn)行了研究，選取相對(duì)分子質(zhì)量適中的EPR，實(shí)現(xiàn)了對(duì)較低頻率聲波的吸收，顯著改善了PVC泡沫材料的吸聲性能。

　　當(dāng)頻率小于500Hz時(shí)，發(fā)泡材料的吸聲性能明顯下降。毛東興等[20]在聚氰胺酯泡沫材料的表面涂膜，使第一共振頻率向低頻方向移動(dòng)，從而提高了材料低頻吸聲性能，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)在聚氰胺酯泡沫表面涂上一層250g·m-2的薄膜時(shí)，其低頻吸聲性能可以得到明顯改善。席鶯等[21]利用無(wú)機(jī)材料良好的低頻吸聲性能，制備了PVC-無(wú)機(jī)物混合發(fā)泡吸聲材料，其平均吸聲因數(shù)達(dá)到了0.5左右，并研究了吸聲性能與材料厚度、容重、無(wú)機(jī)物含量及粒徑分布的關(guān)系。

　　1.3結(jié)構(gòu)類吸聲聚合物

　　聚合物材料壓縮彈性模量比剪切彈性模量大，但剪切損耗更大，單一聚合物材料吸聲性能較差，為提高吸聲性能除了添加填料和對(duì)聚合物進(jìn)行發(fā)泡外，由于聚合物材料優(yōu)異的加工性能，還可以將其做成特殊的吸聲結(jié)構(gòu)[8]。通常將吸聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成共振式、漸變式和夾芯式[22]。

　　共振式吸聲結(jié)構(gòu)材料主要為亥姆霍茲共振結(jié)構(gòu)，其原理是利用入射聲波在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生共振，從而耗散大量能量。陳建平[23]建立了均勻圓柱腔中彈性波的計(jì)算模型，并利用該模型建立了復(fù)合過(guò)渡型聲腔結(jié)構(gòu)，研究表明，增大聲腔體積、升高溫度、增大材料密度均可提高材料的低頻吸聲性能。傳統(tǒng)微穿孔板為圓形或狹縫穿孔，背面不帶毛刺，其吸聲性能和吸聲頻帶寬度有待進(jìn)一步提高。吳元軍等[24]對(duì)新出現(xiàn)的穿孔為三角形且背面帶有毛刺的微穿孔板進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，與圓孔微穿孔板相比較，新型微穿孔板的聲阻有了較大幅度的提高，聲抗基本保持不變，吸聲因數(shù)有了顯著的提升，吸聲頻帶也得到一定程度的拓寬。

　　當(dāng)聚合物材料具有高的聲衰減性能時(shí)，其特性阻抗一般與介質(zhì)水不匹配，因此需要設(shè)計(jì)成多層或漸變結(jié)構(gòu)來(lái)減少材料的聲波反射并提高其吸聲性能。漸變式吸聲結(jié)構(gòu)一般為尖劈或圓錐狀，其既具有高聲衰減性能，又實(shí)現(xiàn)材料的特性阻抗與介質(zhì)水匹配，同時(shí)拓展了聚合物的吸聲頻率。王紅梅等[25]制備了不同配方及結(jié)構(gòu)的CIIR吸聲圓錐，確定配方、圓錐結(jié)構(gòu)及排布后，在頻率2～80kHz范圍內(nèi)，測(cè)得材料吸聲因數(shù)達(dá)0.99。龐福振等[26]模擬了尖劈結(jié)構(gòu)對(duì)船舶聲吶平臺(tái)水下聲學(xué)環(huán)境的影響，研究表明，尖劈結(jié)構(gòu)可明顯改變模擬聲吶平臺(tái)區(qū)的板柱組合結(jié)構(gòu)的聲場(chǎng)分布，降低板柱組合結(jié)構(gòu)的自噪聲，但其抑制效果隨考核位置、聲波頻率、敷設(shè)密度的不同而各有變化。

　　為提高吸聲性能，常將聚合物材料制備成特殊的氣泡或氣孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)應(yīng)用于水聲領(lǐng)域時(shí)，聚合物基水聲材料的孔腔結(jié)構(gòu)因水壓的逐步增大而產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致吸聲性能變差，尤其是低頻吸聲性能急劇下降。為提高聚合物基水聲材料的耐壓性，實(shí)踐中用吸聲材料作夾心層、透聲性能好的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料作夾層面板，制備成三明治夾層吸聲結(jié)構(gòu)。李浩等[27]采用多種空心玻璃微珠混合填充環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂合成的高分子吸聲材料(PUEPM)作為芯材，玻璃鋼作為表層材料，設(shè)計(jì)的25mm厚PUEPM在5～30kHz頻段內(nèi)平均吸聲因數(shù)在0.6左右，具有較好的吸聲性能;PUEPM相對(duì)密度僅為0.8，可大大減小潛艇質(zhì)量。石勇等[28]制備了玻璃鋼/橡膠夾層復(fù)合材料，并探究了厚度、特性阻抗等因素對(duì)聲學(xué)性能的影響，該材料與鋼結(jié)構(gòu)相比聲隱身性能大大提高。P.H.Mott等[29]運(yùn)用有限元分析方法，建立了在靜水壓下應(yīng)用的夾芯模型，以玻璃鋼為表層，橡膠材料為夾芯，該模型測(cè)量撓度和應(yīng)變?cè)诘蛪合屡c實(shí)際相吻合，但由于未設(shè)定缺陷，高壓下準(zhǔn)確性較差。

　　2透聲材料

　　理想的透聲材料是聲波入射到材料表面，可以完全透過(guò)的材料。即材料的特性阻抗與介質(zhì)水匹配，使聲波完全透過(guò)材料;且衰減常數(shù)相當(dāng)小，保證材料不吸收聲波[30]。

　　橡膠材料的特性阻抗與介質(zhì)水匹配，滿足聲學(xué)性能要求，并且橡膠材料有良好的密封、防水性能，橡膠透聲材料廣泛應(yīng)用于船舶水聲裝備、海底石油勘探、海洋捕撈、深井測(cè)地聲等探測(cè)裝置的包覆[31]。1927年美國(guó)古特里奇公司最早以天然橡膠(NR)為基體，利用適當(dāng)尺寸的玻璃空心微珠以特定填充密度制備了新型復(fù)合透聲材料，該材料的特性阻抗與海水匹配，并且具有較高的強(qiáng)度，被美國(guó)海軍采用[32]。1965年我國(guó)開(kāi)始對(duì)透聲橡膠材料進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)50多年的研發(fā)，已經(jīng)制備了NR、CR、IIR、CIIR、聚氨酯橡膠等透聲產(chǎn)品。

　　范進(jìn)良等[33]制備了一系列不同并用比的順丁橡膠(BR)/CR并用膠，研究了BR/CR并用比對(duì)膠料透聲性能的影響，得到玻璃化溫度低，透聲性能和水密性能優(yōu)異，在0～40℃范圍內(nèi)儲(chǔ)能模量穩(wěn)定的CR/BR并用膠。王超等[34]制備了一種透聲因數(shù)高、粘接性能好且溫度敏感性低的CR/NR并用膠，研究表明：CR/NR并用比為70/30時(shí)，并用膠透聲因數(shù)超過(guò)0.90，且在-40～70℃范圍內(nèi)取5個(gè)參數(shù)點(diǎn)，測(cè)得的透聲因數(shù)變化率小于15%;該并用膠與金屬材料碳鋼、黃銅、鋁合金和鈦合金粘合性能較好，選取合適的硫化體系，可制備出滿足某水聲換能器覆蓋層需要的密封透聲材料。賀鵬[35]制備的聚脲透聲材料隨著水壓的增大，透聲因數(shù)有所提高，特性阻抗與介質(zhì)水匹配，適合在水下使用，2mm聚脲材料的平均透聲因數(shù)達(dá)到了0.96。

　　目前國(guó)內(nèi)常用的透聲材料主要有橡膠材料和聚氨酯彈性材料。美國(guó)海軍研究院與德克薩斯州大學(xué)采用氟化環(huán)氧樹(shù)脂為基體材料，研制成功了一種硬質(zhì)透聲塑料，該材料具有足夠的剛度，達(dá)到了聲吶導(dǎo)流罩用材料的技術(shù)要求。趙東等[36]制備了環(huán)氧硬質(zhì)透聲塑料和改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)透聲塑料，相對(duì)密度為1.000～1.055Mg·m-3，聲速為1450～1520m·s-1，且具有一定的剛性，特性阻抗與海水匹配，為我國(guó)水下傳聲器的選材提供了新途徑。

　　通過(guò)調(diào)節(jié)配方和工藝，可以制備出透聲性能優(yōu)異的液體透聲橡膠制品，當(dāng)其應(yīng)用于水聲換能器時(shí)，透聲性能優(yōu)異且不影響換能器的靈敏度和方向性，因此液體透聲橡膠同樣得到人們的關(guān)注。

　　3反聲材料

　　反聲材料是指聲波入射到材料層上能夠無(wú)損耗地全部反射回去的材料。即材料的特性阻抗與介質(zhì)水嚴(yán)重失配，且衰減常數(shù)極小[37]。反聲材料一般為多孔泡沫材料，這是因?yàn)槁曀僭诳諝庵羞h(yuǎn)低于在水或其他液體中，擁有大量空氣的材料的特性阻抗與介質(zhì)水嚴(yán)重失配，表現(xiàn)出優(yōu)良的反聲性能。

　　反聲材料常用于聲吶設(shè)備，如反聲障板，一方面可以隔離自身的噪聲，提高聲吶的信噪比和增益;另一方面可以消除非探測(cè)方向來(lái)的假目標(biāo)信號(hào)干擾。聚碳酸酯具有優(yōu)異的耐壓性能，自20世紀(jì)60年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外研究單位對(duì)聚碳酸酯反聲材料進(jìn)行了大量研究。聚氨酯阻尼性能優(yōu)異、軟硬段及配方可調(diào)、水聲性能優(yōu)異，通過(guò)預(yù)壓縮法制備的發(fā)泡聚氨酯能耐300m深水壓，可用作深潛艇反聲障板材料。玉東生[38]制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫用于反聲障板，在水深不超過(guò)300m、頻率為2～20kHz的范圍內(nèi)，其聲壓反射因數(shù)超過(guò)0.8。為了拓寬頻段，提高耐壓性，俄羅斯采用鈦合金板材與聚氨酯泡沫復(fù)合制成了高耐壓反聲障板[2]。

　　鐘東南等[39]制備了一種低密度、高壓縮強(qiáng)度的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)型聚氨酯泡沫，并對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓縮處理，得到了聲壓反射因數(shù)大于0.88的反聲障板芯材。陳磊等[40]制備了CR和不銹鋼管復(fù)合硫化水聲反聲材料，試驗(yàn)結(jié)果表明，該材料在常壓下、2～20kHz的頻率范圍內(nèi)聲壓反射因數(shù)均在0.85以上，最高達(dá)到了0.95。

　　4去耦材料

　　去耦材料是一種特殊的多孔粘彈材料，經(jīng)常應(yīng)用于潛艇或水下航行器，以提升其隱身性能。其機(jī)理包括兩方面：(1)去耦材料與傳播介質(zhì)水的特性阻抗失配，潛艇或航行器產(chǎn)生的振動(dòng)及聲波無(wú)法透過(guò)材料進(jìn)入海水;(2)去耦材料具有高的聲衰減性，阻尼性能優(yōu)異，可以消耗大量潛艇或航行器的振動(dòng)及聲波能量。消聲瓦側(cè)重于吸聲，該材料側(cè)重于隔聲、吸聲、減振、去耦的綜合作用，兩者消聲機(jī)理不同但可互為補(bǔ)充，共同提高潛艇或水下航行器的隱身性能[41]。

　　繆旭弘[42]以大尺度雙層圓柱殼體結(jié)構(gòu)為試驗(yàn)?zāi)Ｐ停�通過(guò)比較全部敷設(shè)與不敷設(shè)隔聲去耦材料等工況下的聲輻射響應(yīng)，研究雙層圓柱殼體結(jié)構(gòu)水下聲輻射場(chǎng)特征和隔聲去耦材料降噪效果。試驗(yàn)表明，隔聲去耦材料能顯著降低水下結(jié)構(gòu)的輻射噪聲，對(duì)200Hz以上機(jī)械激振降噪效果明顯，對(duì)低頻的降噪效果較差。

　　姚熊亮等[43]制備了裝有隔聲去耦材料的雙層圓柱殼體結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行了振動(dòng)和聲輻射試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)外殼全部敷設(shè)隔聲去耦材料對(duì)抑制振動(dòng)和聲輻射最有效，部分敷設(shè)隔聲去耦材料試驗(yàn)對(duì)水下航行器敷設(shè)隔聲材料的位置選擇具有一定的參考價(jià)值。對(duì)水下非均勻阻尼板與多層介質(zhì)組成的吸聲結(jié)構(gòu)的研究[44]表明：隔聲去耦瓦的隔聲降噪性能與孔腔大小密切相關(guān)，孔腔大小是影響其聲學(xué)特性的主要因素之一;隨著水深的增大，隔聲去耦瓦的低頻吸聲性能降低，在實(shí)際應(yīng)用中，不可忽略靜水壓力對(duì)瓦體的影響。

　　王麗坤等[45]制備了一種敷設(shè)去耦材料的三相多基元壓電復(fù)合材料，基元間的去耦材料隔離了振動(dòng)傳遞。試驗(yàn)結(jié)果表明，壓電復(fù)合材料各基元間的頻率偏差小于0.76%，聲耦合較小，相鄰基元的振動(dòng)衰減94%，該壓電復(fù)合材料適用于制作寬帶多波束發(fā)射換能器。

　　5聚合物基水聲材料的發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著聲吶技術(shù)的提高，聲吶探測(cè)的頻率向著低頻和寬頻方向發(fā)展，這對(duì)潛艇或水下航行器隱身性能提出新的挑戰(zhàn)，制備寬吸聲頻率且低頻吸聲性能同樣優(yōu)異的水聲材料意義重大。為提高隱身性能，潛艇下潛深度越來(lái)越大，這對(duì)水聲材料的耐壓性能也提出了新的要求。制備滿足寬頻帶、寬溫域和耐深水壓的聚合物基水聲材料，并進(jìn)一步降低水聲材料的生產(chǎn)成本，規(guī)模化水聲材料的生產(chǎn)，延長(zhǎng)水聲材料的使用壽命成為下一步研究重點(diǎn)。——論文作者：付思偉1，王　琪1，蘇　琳2，王　欣2，趙秀英1*