多孔材料消聲降噪概述

多孔材料的開口孔隙和半開口孔隙使其具備了聲音吸收的能力，該類材料的阻尼能力和固有振動頻率都高于制備它所用的固體材質。聲音吸收即意味著入射聲波在材料中既不被反射也不被穿透，其能量被材料所吸收。只有多孔材料內部的孔隙相互連通且對表面開放，才能有效地吸收聲能。產生聲音吸收的方式是多種多樣的：①吸收體中孔隙內壓力波充氣和排氣過程中的黏滯損耗；②熱彈性阻尼；③Helmholtz型諧振器；④銳邊溢出的渦流；⑤材料本身直接的機械阻尼等。

多孔材料中曲折相連的孔隙，改變了聲音的直線傳播，由于黏滯流動而使其能量損失。多孔體內部存在許多孔隙表面，在氣流壓力作用下彼此之間能相對地發生很短距離的位移，這種移動即造成內耗。因此，多孔材料具有良好的聲音阻尼能力，是理想的降噪材料。

多孔材料的消聲、壓力脈沖阻尼和機械振動控制等用途，在工業上是很普遍的。具有一定開孔率的多孔材料，都能對通過它們的不同頻率聲音產生選擇性的阻尼作用（擇頻阻尼）。多孔元件可抑制壓縮器或氣動設備中發生的突然性壓力變化。熔模鑄造泡沫金屬材料和沉積法所制備的泡沫金屬體具有更低的成本和更高的使用效率，可用來取代傳統的粉末燒結元件。

很多泡沫材料都是各向異性的，彈性各向異性固體的聲速與方向有關。隨著相對密度的減小，波的傳播逐漸受到孔穴內氣體的彈性響應以及孔壁的多重反射影響。對于等軸泡沫材料，其中的聲速隨著密度的減小而陡然降低。這就使得低密度泡沫材料具有的低的聲速，常常不比空氣中的聲速大多少。