[发明专利]一种压电吸声复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种压电吸声复合材料及其制备方法；该复合材料由有机树脂、压电体、导电体和增强体四部份组成；有机树脂基体为PVC基体，或PU基体，或ABS基体；压电体为PZT陶瓷片；导电体为微细硅粉，增强体为尼龙短纤维，或玻璃短纤维，或玻璃纤维布，或尼龙布，只用其中的一种：采用注塑工艺成型：本复合材料可制成高强度各种型材，满足移动目标的要求，如各种铁路动车、城市轨道交通动车内装材料。也可以使用低成本基体材料，制成公路、铁路旁的隔音板，该复合材料的主要用途是组成隔音，吸收机械振动或其它功能性构件，同时，对声波有强烈的吸收作用；实现理想的吸音效果，消除公路、铁路对环境的噪声污染。

主权项

一和压电吸声复合材料的制备方法，其特征在于所述的压电吸声复合材料由以下原料和步骤制成：所述的各原料（1）所述的该制备方法中的压电吸声复合材料是由有机树脂基体、压电体、导电体和增强体四部份组成；所述的有机树脂基体为聚氯乙烯粉剂，即称为PVC基体；或合成橡胶树脂，即称为PU基体；或塑料树脂，即称为ABS基体；所述的压电体为极化锆钛酸铅陶瓷片，即称为PZT陶瓷片；所述的导电体为微细硅粉，即称为Si微粉；所述的增强体为尼龙短纤维，或玻璃短纤维，或玻璃纤维布，或尼龙布，根椐实际需要任意选择其中的一种：（2）所述的该制备方法中组成压电吸声复合材料的各原料的重量配比为：有机树脂基体 65－85 %，       PZT陶瓷片3－20 %，  Si微粉  5－18 %，                  增强体 3－20%，在以上各组份取值范围内，组份百分含量之和为100%；所述的各步骤为：A、原料预处理，各组份成型前为以下状态：所述的有机树脂基体：PVC基体，或PU基体，或ABS基体；所述的压电体为PZT陶瓷片，厚度在0.2mm~0.4mm之间，平均周径在1mm~20mm之间的；其形状为给定的几何形状，如圆形，方形或多方形，或不规则形状的薄陶瓷片；使用前，PZT陶瓷片应先进行极化处理，采用垂直极化，即电场垂直于PZT薄片表面，经极化后的PZT陶瓷片两表面有金属电板；导电体为微细硅粉，Si微粉直径≦2μm的，使用前，将Si微粉导电体放置于有盖的匣钵内，将匣钵放置在温度为70－80℃的环境中，恒温处理6－8小时；B、成型工艺，采用注塑工艺成型：第一步，将上述重量配比的有机树脂基体料和增强体的两种原料混合均匀，采用模压成型，成型时，注塑温度控制在240℃－260℃之间，模具温度应保持在40℃±5℃；注塑压力为1200bar；根据需要可加入增塑剂，成型为基板一，基板一的厚度为1~10mm之间；第二步，在基板一上增加吸层，将上述重量配比的有机树脂基体料和Si微粉两种原料混合均匀形成基体导电混合料后，在基板一上覆盖一层基体导电混合料，覆盖厚度为0.5~1mm，然后在基体导电混合料层均匀抛撒压电片，即均匀抛撒PZT陶瓷片；再覆盖一层厚度为0.5~1mm的基体导电混合料层，即将基体导电混合料均匀覆盖在PZT陶瓷片上而形成基板二；重复进行以上操作，直到所需要的厚度，注塑温度控制在260℃－280℃之间，保持温度在160℃±5℃；注塑压力为1600bar，基板二与基板一等厚，戓不等厚；第三步，第三步工序与第一步工序相同，即将上述重量配比的有机树脂基体料和增强体的两种原料混合均匀，采用模压成型，成型时，注塑温度控制在240℃－260℃之间，模具温度应保持在40℃±5℃；注塑压力为1200bar；根据需要可加入增塑剂，成型为基板三，基板三的厚度为1~10mm之间；第四步，将基板二与基板三进行复合， 复合温度保持在190℃±5℃，两基板复合压力为1600bar，压力保持时间为14~16min；即形成压电吸声复合材料。