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塑料尺寸穩(wěn)定性與聲學性能

材料是注塑加工產(chǎn)品設計的物質(zhì)基礎,材料的物理、化學性能基本上決定了產(chǎn)品的使用性能和商品價值。因此,了解材料的性能,選擇合適的材料,可以說是產(chǎn)品設計成功的第一步。每一種材料無論是從技術的或經(jīng)濟的角度來評判,都是不可避免的、或多或少的局限性,因此,在材料介紹時有必要,給設計者以特別的提示。了解材料的局限性,有助于材料選擇和產(chǎn)品設計時盡其所長、避其所短。
 
塑料材料的尺寸變化或尺寸穩(wěn)定性和材料本身的組成、結構、剛性,以及所顯示的吸濕性、熱膨脹性等有關。通常的情況是,熱固性塑料好于熱塑性塑料,工程塑料好于通用塑料。除此之外,尺寸穩(wěn)定性也與成型工藝條件有關。對有些塑料制件成型后進行退火、或調(diào)濕處理,可以在一定程度上抑制使用過程中的尺寸變化。
 
泡沫塑料杯認為是具有吸音特性的材料,一些硬質(zhì)的發(fā)泡板因此常被用于建筑墻體材料。此外,高濃度的填充相對密度大的填料,例如鉛、鐵以及這些化合物的粉末和纖維的復合塑料,也具有優(yōu)異的聲阻性。塑料材料實際的聲阻性,還因聲音的頻率而異,有學者認為頻率不宜超過2000Hz,當然聲阻性還應與材料的厚度有關。
 
在尺寸穩(wěn)定要求較高的適用場合,應注意選擇剛性好,受外界溫度、濕度等變化影響較小的材料。在塑料材料中加入礦物填料或用玻璃纖維等增強材料,可以增加材料的尺寸穩(wěn)定性,此外在制件的結構設計中,合理的設計也是必要的。吸水、吸濕導致的溶脹,有些則是永久性的、不可恢復的尺寸變化,如老化等化學變化引起的材料變化屬于永久性的尺寸變化。
 
聲音入射到某種材料時,入射的聲音一部分被材料的表面所反射,另一部分被材料內(nèi)部所吸收,余下部分則透過該材料。使透過的聲音小于入射音稱之為隔音。具有隔音、吸音功能的材料可稱之為聲阻材料。優(yōu)良的聲阻材料可以防止噪聲對人們的危害。聚合物由于對機械振動的高阻尼性而可用作聲阻材料。
 
塑料是有機物,在使用條件下,要保持絕對的尺寸穩(wěn)定性是困難的,影響注塑加工制件尺寸穩(wěn)定性的原因很多,包括使用環(huán)境下的吸水、吸濕過程,因溫度變化引起的膨脹和收縮,有機溶劑的侵蝕、溶脹;負荷作用下的彎曲、蠕變,材料組分中含有的增塑劑等揮發(fā)成分的逸散,殘留內(nèi)應力的釋放引起的翹曲、扭曲,后結晶化過程導致的尺寸變化,以及光、氧等老化因素引起的材質(zhì)變化等。
 
可以用一種材料內(nèi)耗值來衡量聲阻能力大小。試驗證明,只有在玻璃化溫度附近時,聚合物材料的內(nèi)耗材較大。因此,用來做聲阻材料的聚合物,首先要求其玻璃化溫度在使用溫度附近。如果要求聲阻材料在較寬的溫度范圍內(nèi)有較高的內(nèi)耗值,則應選用聚合物的多相復合物,例如兩種以上聚合物的共混物、多元共聚物、多種均聚物的層壓材料。
 
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