各向异性不同含量羟基铁粉颗粒/磁性聚氨酯泡沫的可控力学和声学性能

王彩萍¹，张家华^1,2，王晓杰¹

1. 中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所2. 南京林业大学机械电子工程学院

摘 要：聚氨酯泡沫（PUFs）被广泛应用于飞机、车辆和许多其他设施中的噪声控制。本文研究的磁性聚氨酯泡沫（MPUFs）是一种新型智能泡沫,其力学和声学特性可通过磁场控制。采用一步全水法制备了添加羟基铁粉颗粒的磁性聚氨酯泡沫（CIPs/MPUFs）,在发泡过程中施加一定强度的磁场,磁颗粒沿着外加磁场方向排列成链状有序结构,得到各向异性磁性泡沫。在外加磁场作用下,CIPs/MPUFs内部磁性颗粒发生迁移,材料的力学和声学性能发生改变。实验研究了外加磁场对CIPs/MPUFs力学性能和吸声性能的影响。实验结果表明:在外加磁场条件下,CIPs/MPUFs的储能模量和损耗模量随磁性颗粒含量的增加而增加;CIPs/MPUFs的平均吸声系数变化幅度在1%～7%之间,当颗粒含量为5wt%、制备磁场为200 mT、测试施加1.5 A电流时,CIPs/MPUFs的平均吸声系数增加幅度最大,为6.5%。

关键词：各向异性;外加磁场;磁性聚氨酯泡沫;力学性能;声学性能;