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玻璃棉具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸收系數(shù)大、阻燃性能好。可廣泛用于熱力設(shè)備、空調(diào)恒溫、冷熱管道、冷藏保鮮及建筑物的保溫、隔熱、隔音等方面。
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玻璃棉屬于玻璃纖維中的一個(gè)類別,是一種人造無(wú)機(jī)纖維。采用石英砂、石灰石、白云石等天然礦石為主要原料,配合一些純堿、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化狀態(tài)下,借助外力吹制式甩成絮狀細(xì)纖維,纖維和纖維之間為立體交叉,互相纏繞在一起,呈現(xiàn)出許多細(xì)小的間隙。這種間隙可看作孔隙。因此,玻璃棉可視為多孔材料,具有良好的絕熱、吸聲性能。
玻璃棉是將熔融玻璃纖維化,形成棉狀的材料,化學(xué)成分屬玻璃類,是一種無(wú)機(jī)質(zhì)纖維.具有成型好、體積密度小、熱導(dǎo)率彽、保溫絕熱、吸音性能好、耐腐飾、化學(xué)性能穩(wěn)定。
礦棉石的主要成分是高爐礦渣、磷礦渣、粉煤灰等。
離心玻璃棉內(nèi)部纖維蓬松交錯(cuò),存在大量微小的孔隙,是典型的多孔性吸聲材料,具有良好的吸聲特性。離心玻璃棉可以制成墻板、天花板、空間吸聲體等,可以大量吸收房間內(nèi)的聲能,降低混響時(shí)間,減少室內(nèi)噪聲。
離心玻璃棉的吸聲特性不但與厚度和容重有關(guān),也與罩面材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等因素有關(guān)。在建筑應(yīng)用中還需同時(shí)兼顧造價(jià)、美觀、防火、防潮、粉塵、耐老化等多方面問(wèn)題。
離心玻璃棉屬于多孔吸聲材料,具有良好的吸聲性能。離心玻璃棉能夠吸聲的原因不是由于表面粗糙,而是因?yàn)榫哂写罅康膬?nèi)外連通的微小孔隙和孔洞。當(dāng)聲波入射到離心玻璃棉上時(shí),聲波能順著孔隙進(jìn)入材料內(nèi)部,引起空隙中空氣分子的振動(dòng)。由于空氣的粘滯阻力和空氣分子與孔隙壁的摩擦,聲能轉(zhuǎn)化為熱能而損耗。
離心玻璃棉對(duì)聲音中高頻有較好的吸聲性能。影響離心玻璃棉吸聲性能的主要因素是厚度、密度和空氣流阻等。密度是每立方米材料的重量??諝饬髯枋菃挝缓穸葧r(shí)材料兩側(cè)空氣氣壓和空氣流速之比??諝饬髯枋怯绊戨x心玻璃棉吸聲性能zui重要的因素。流阻太小,說(shuō)明材料稀疏,空氣振動(dòng)容易穿過(guò),吸聲性能下降;流阻太大,說(shuō)明材料密實(shí),空氣振動(dòng)難于傳入,吸聲性能亦下降。對(duì)于離心玻璃棉來(lái)講,吸聲性能存在流阻。在實(shí)際工程中,測(cè)定空氣流阻比較困難,但可以通過(guò)厚度和容重粗略估計(jì)和控制。1、隨著厚度增加,中低頻吸聲系數(shù)顯著地增加,但高頻變化不大(高頻吸收總是較大的)。2、厚度不變,容重增加,中低頻吸聲系數(shù)亦增加;但當(dāng)容重增加到一定程度時(shí),材料變得密實(shí),流阻大于流阻,吸聲系數(shù)反而下降。對(duì)于厚度超過(guò)5cm的容重為16Kg/m3的離心玻璃棉,低頻125Hz約為0.2,中高頻(>500Hz)的吸聲系數(shù)已經(jīng)接近于1了。當(dāng)厚度由5cm繼續(xù)增大時(shí),低頻的吸聲系數(shù)逐漸提高,當(dāng)厚度大于1m以上時(shí),低頻125Hz的吸聲系數(shù)也將接近于1。當(dāng)厚度不變,容重增大時(shí),離心玻璃棉的低頻吸聲系數(shù)也將不斷提高,當(dāng)容重接近110kg/m3時(shí)吸聲性能達(dá)到zui大值,50mm厚、頻率125Hz處接近0.6-0.7。容重超過(guò)120kg/m3時(shí),吸聲性能反而下降,是因?yàn)椴牧献兊弥旅?,中高頻吸聲性能受到很大影響,當(dāng)容重超過(guò)300kg/m3時(shí),吸聲性能減小很多。建筑聲學(xué)中常用的吸聲玻璃棉的厚度有2.5cm、5cm、10cm,容重有16、24、32、48、80、96、112kg/m3。通常使用5cm厚,12-48kg/m3的離心玻璃棉。
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離心玻璃棉的吸聲性能還與安裝條件有著密切的關(guān)系。當(dāng)玻璃棉板背后有空氣層時(shí),與相同厚度無(wú)空氣層的玻璃棉板吸聲效果類似。尤其是中低頻吸聲性能比材料實(shí)貼在硬底面上會(huì)有較大提高,吸聲系數(shù)將隨空氣層的厚度增加而增加,但增加到一定值后效果就不明顯了。
使用不同容重的玻璃棉疊和在一起,形成容重逐漸增大的形式,可以獲得更大的吸聲效果。例如將一層2.5cm厚24kg/m3的棉板與一層2.5cm厚32kg/m3的棉板疊和在一起的吸聲效果要好于一層5cm厚32kg/m3的棉板。將24kg/m3的玻璃棉板制成1m長(zhǎng)的斷面為三角型的尖劈,材料面密度逐漸增大,平均吸聲系數(shù)可接近于1。
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