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如何设计水声橡胶的配方？
06-28
水声橡胶可以消除声的反射，降低噪声，保持声波的传递不失真，避免水下各种噪声的干扰。根据用途，可分为水声透声橡胶、水声吸声橡胶和水声反声橡胶。
水声透声橡胶之所以能传收声波的信号，是因为其在声学性能上满足两个要求：一是橡胶的特性声阻抗（橡胶的密度与声波在橡胶中的传播速度的乘积）与声波传播介质（水）的声阻抗相匹配；二是声波通过橡胶时，橡胶对声能的损耗小。水声透声橡胶被广泛用于声呐导流罩和换能器透声窗上。声波透过橡胶时，就像外力作用在橡胶上一样，使橡胶产生弹性形变和塑性形变，前者传递声能，后者使其衰减。因此胶料的弹性增加，声衰减减小。声衰减值取决于胶料的组成，尤其是橡胶的种类，配合剂对透声性能影响不大。
根据经验，天然橡胶的特性声阻抗与海水的匹配最好，两者的声阻抗值最为接近；声波在天然橡胶中的衰减值也最小。所以，天然橡胶是较好的透声材料。氯化丁基橡胶和丁基橡胶的声衰减值最大。
天然橡胶用作透声橡胶材料的缺点是透水性较大，可选用透水性较小的橡胶与其并用，改善透水性，例如氯丁橡胶或天然橡胶与其他橡胶并用。
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水声吸声橡胶用于船舶的声呐导流罩内壁的非发射面上，可消除声反射和噪声；用在螺旋桨上，可降低噪声；用在潜艇、水雷上等，可对抗敌方声呐的探测。水声吸声橡胶之所以能作为吸声材料，因其满足两个要求：一是橡胶的特性声阻抗与声波传播介质（水）的声阻抗相匹配；二是橡胶要具有很高的阻尼，声能进人材料层，能量衰减特别高，保证声能在材料层全部吸收。橡胶具有豁弹性是橡胶作为水声吸声材料的主要原因。当声波作用于橡胶材料时，橡胶材料发生变形，橡胶分子链的松弛过程，引起应变落后于应力的滞后效应，产生能量的损失。丁基橡胶和丁腈橡胶因内耗较高，适宜于作吸声橡胶，天然橡胶和丁苯橡胶内耗最低，氯丁橡胶介于其中。丁基橡胶因其内耗高，耐水性和耐老化性能优异，适于长期在水下使用，故常用丁基橡胶制作水声橡胶。
Jun 28,2023
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