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塑木复合材料应用于乐器共鸣板的可能性

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-11-04   浏览次数:498
核心提示:在乐器领域中,木材是制作乐器的首选材料,但我国珍贵木种资源紧缺,且在传统的木材行业制作乐器过程中很难做到对木质资源的充分利用。在乐器用材的发展过程中,科研工作者针对木材的声学性能,通过物理、化学等方式对木材功能性进行改良,有些科研工作者针对乐器的用材要求在复合材料的制备形式、过程中进行实验。

在乐器领域中,木材是制作乐器的首选材料,但我国珍贵木种资源紧缺,且在传统的木材行业制作乐器过程中很难做到对木质资源的充分利用。在乐器用材的发展过程中,科研工作者针对木材的声学性能,通过物理、化学等方式对木材功能性进行改良,有些科研工作者针对乐器的用材要求在复合材料的制备形式、过程中进行实验。 塑木复合材料作为一种新型环保材料,在家具、汽车、包装中都有广泛的应用,目前国内外针对塑木复合材料的制备方法、力学性能等方面进行了诸多的研究。

研究发现聚乙烯被广泛应用制备塑木复合材料,木材-聚乙烯复合材料的力学性能较为优异,目前国内外还没有针对塑木复合材料制备乐器用材增强声学性能研究的相关报道。由于塑木复合材料内含木质纤维,在与塑料充分混合后,具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能,并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高,密度一般是木材的2倍。塑木材料及其产品与木材相比,可抗强酸碱、耐水,并且不繁殖细菌,不易被虫蛀。使用寿命长,可达50a以上。塑木复合材料环保性能好,废物完全可回收。塑木复合材料可以根据不同用途,压制或挤出成任意形状和尺寸。杨木是一种速生材,质轻,但强度高,弹性较好,具有适应性广、年生长期长和生产速度快等特点,我国南方及北方均有广泛的种植,杨木资源较为丰富。另外杨木加工起来非常方便,杨木的使用非常广泛,是全球众多国家与地区非常重要的工业原料。塑木复合材料中木粉的含量、木粉与塑料相容的程度会影响塑木复合材料的物理性能,通过调整塑木复合材料中不同木粉含量、不同相容剂含量的实验方案,在保证材料的声学振动效果前提下,将塑木复合材料的优点与木材结合,研究塑木复合材料的声学振动性能,有利于在乐器用材领域开发新材料。研究采用杨木-聚乙烯复合材料作为研究对象,探讨不同木粉含量、不同相容剂含量塑木复合材料的制备对复合材料声学振动性能的影响,以探索塑木复合材料应用于乐器共鸣板的可能性。

通过研究可得出以下结论
(1)木粉含量对塑木复合材料的声学性能有一定的影响,综合多个参数进行比较分析,当木粉含量为60%、70%和80%时,木材的声学振动效果整体来看较弱,在木粉含量为65%时,塑木复合材料的声学参数较优。
(2)相容剂的含量对塑木复合材料的影响主要为表面融合效果,体现在声学振动性能即对数衰减率变化较大,除相容剂含量7%外,其他比例相容剂对数衰减率较高。
(3)塑木复合材料制备实验中声学振动性能较良好的实验组与作为对照的云杉属木材相比,声阻抗、对数衰减率的性能足以媲美乐器材;但在比动弹性模量、声辐射品质常数上还有一定的差距,可以考虑在改善塑木复合材料密度的角度进行乐器用塑木复合板材的相关研究。
来源:《木粉与相容剂含量对木塑复合材料声学振动性能的影响》



 
 
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