阻尼复合材料

聚氨酯阻尼材料的制备及表征方法一材料简介阻尼材料是一种能吸收振动机械能，并将之转化为热能而耗散的功能材料，阻尼减振降噪技术利用阻尼材料在变形时把动能转变成为热能的原理，降低结构的共振振幅，增加疲劳寿命和降低结构噪声。

各类阻尼材料已广泛应用于导弹、卫星、飞机、舰船、汽车工业等许多领域。

高聚物阻尼材料因其自身的粘弹特性，是一种能够有效吸收振动能量的能材料。

高分子阻尼材料的种类非常多，其中以聚氨酯(PU)为基体的阻尼材料是研究时间最早、研究最深入的高分子阻尼材料之一，聚氨酯可以通过设计控制其交联密度、分子结构中软硬段的种类和比例、填料的种类和含量以及采用互穿聚合物网络技术等手段获得复合应用要求的聚氨酯阻尼材料。

聚氨酯阻尼材料按用途可分为阻尼黏合剂、阻尼泡沫、阻尼涂料、阻尼弹性体等，这些材料已广泛应用于航空航天、汽车、船舶制造、精密仪器、建筑装饰等国民经济各个领域。

文中介绍了近年来聚氨酯基阻尼材料的研究进展，重点讨论了聚氨酯阻尼材料的制备方法、机理研究以及影响其相关性能的因素二阻尼机理高分子材料具有黏弹性，在受到交变外力作用时，应变落后于应力，存在滞后现象。

在每一循环过程中，要发生力学耗散而消耗能量即产生内耗，从而起到阻尼的作用。

高分子阻尼材料属于粘弹性阻尼材料，兼有某些粘性液体在一定流动的状态下损耗能量的特性和弹性固体材料储存能量的特性。

高分子聚合物由于其特殊结构，在玻璃化转变区域内，即在Tg附近，有很好的阻尼减震性能。

从高分子链段运动的角度来看，在玻璃化转变Tg以下，高分子链段的自由运动是完全被冻结的。

整个高分子处于玻璃固体状态，模量很高，不能散发机械能，只能将机械能作为位能储存起来。

在Tg以上的高弹性，链段可以自由运动，整个高分子材料显示出高弹态固体特征，模量低，亦不能散发机械能只能将机械能转化为形变能储存起来。

在玻璃化转变区内，高分子链段是由完全冻结状态向自由运动状态转变的过程，在外力作用下，软硬链段发生摩擦，从而将一部分机械能转化为热能耗散掉，因而有较好的阻尼性能。

第1期压电陶瓷/NBR 复合材料阻尼性能研究王雁冰,黄志雄,杜　明,张联盟(武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉　430070) 摘要:采用机械共混法制备压电陶瓷/NBR 复合材料,并对其拉伸性能和阻尼性能进行研究。

结果表明,当压电陶瓷用量为200份时,复合材料的拉伸性能和阻尼性能较好;极化可提高复合材料的阻尼性能;随着外加交变作用力的增大,极化后的复合材料阻尼性能提高。

关键词:压电陶瓷;NBR ;阻尼性能中图分类号:TQ330.38;TQ333.7 文献标识码:B 文章编号:10002890X (2008)0120025203 作者简介:王雁冰(19752),女,河南扶沟人,武汉理工大学讲师,博士,主要从事聚合物功能复合材料的研究。

各种仪器设备在运转过程中都会产生不同程度的振动和噪声,对设备运行的精度和工作环境产生不利影响[1]。

阻尼橡胶密度和弹性模量小,易与金属基材粘结,能够有效控制振动和噪声,目前已成为高分子阻尼材料研究领域的热点之一。

橡胶阻尼材料的工作机理是利用聚合物材料在玻璃化转变温度区域具有显著的粘弹性,将大部分振动能转变为热能耗散掉,从而达到减震的目的。

表征阻尼性能的参数主要有损耗因子(tan δ)和损耗模量(E ″)。

在较宽的温度和频率范围内tan δ和E ″较大的橡胶具有较好的减震性能。

通常,橡胶的有效阻尼温度范围较窄且E ″较小,为了拓宽其有效阻尼温度范围,可将橡胶与具有较高玻璃化温度(T g )的聚合物以共混、共聚或互穿等方法制成复合阻尼材料[226]。

采用上述方法,在提高橡胶材料E ″的同时往往会使tan δ降低,还存在材料压缩永久变形增大、耐热性能下降等问题[7]。

本工作采用机械共混法制备压电陶瓷/NBR 复合材料,并对其拉伸性能和阻尼性能进行研究。

1　实验1.1　主要原材料NBR ,牌号26,中国石油兰州石化公司产品;压电陶瓷(锆钛酸铅),牌号P 251,平均粒径为20μm ,山东淄博宇海电子陶瓷有限公司产品;硫化剂DCP ,上海高桥石化公司产品。

复合材料阻尼性能的测试与分析武海鹏【摘要】对复合材料的阻尼性能准确测试,实现对结构振动冲击、噪声和疲劳破坏的有效控制,有着极其重要的工程实际意义.本文从试验出发,通过Adams-Bacon法和Ni-Adams法对玻璃纤维和碳纤维复合材料单向板试件阻尼进行分析对比,讨论本文采用实验方法的可靠性.【期刊名称】《纤维复合材料》【年(卷),期】2015(032)001【总页数】5页(P26-30)【关键词】阻尼;悬臂梁;纤维增强复合材料【作者】武海鹏【作者单位】哈尔滨玻璃钢研究院,哈尔滨150036【正文语种】中文先进的纤维增强复合材料由于高比强、高比模等优越性能，在航空航天、建筑、交通、机械等领域得到了愈来越广泛的应用。

阻尼性能是先进复合材料应用中的重要组成部分，尤其在冲击、噪声领域中。

在纤维增强复合材料阻尼性能分析及其预报方面，Schultz和Tsai[1]、Hashin[2]及Adams[3-5]进行复合材料阻尼开创性研究工作；其后德国的H.Oberst和法国的P.Lienard[6]对悬臂梁的结构损耗因子进行了理论分析和计算，其结构阻尼损耗因子可达到0.06～0.25左右；J.M.Berthelot和Y.Sefrani[6]对单向玻纤和芳纶纤维复合材料进行了研究，考察频率和纤维角度对复合材料损耗因子的影响。

Adams&Bacon[4-5]以层合板阻尼性能实验结果为基础，提出了纤维增强复合材料阻尼元模型；Adams和Maheri[7]通过对不同铺设角度的层和板振动进行研究，得出铺设角度对于结构阻尼的耦合效应。

Adams等[8-9]利用自由梁弯曲振动方法，研究了单向增强复合材料在不同温度下的动态特性和阻尼。

冯文贤、陈新[10]等通过讨论振动系统的阻尼矩阵，构造了一个利用动态试验数据确定多项式的优化估计算法；丁康等[11]通过对自由衰减振动信号采集，利用离散频谱峰值，提出一种精确计算结构小阻尼的新方法；徐兴[12]等利用流变振动仪测设等截面杆的振动，来确定材料的阻尼，同样十分方便有效。