امکان سنجی استفاده از نانوکامپوزیت های سیلیکا آیروژل اصلاح شده به منظور بهبود خواص آکوستیکی

زمینه و هدف: آلودگی صوتی یکی از مسائل جدی زیست محیطی است کنترل مبتنی بر جذب و عایق بندی یکی از انواع روش های کنترل فنی و مهندسی صدا است. لذا هدف از انجام این مطالعه اصلاح نانوکامپوزیت های سیلیکا آیروژل به منظور بهبود خواص آکوستیکی است. روش بررسی: این مطالعه به صورت تجربی–کاربردی است. هشت نوع نانوکامپوزیت برای بررسی عملکرد خواص صوتی انتخاب شدند در این تحقیق نانوکامپوزیت ها به روش سل–ژل سنتز شدند. بدین منظور TEOS و اتانول به SiO۲ اضافه و همزده و به عنوان پیش ماده سل سلیکا با اتانول رقیق شد. محلولM  ۵/۵ هیدروکسید آمونیم به سل سیلیکا قطره قطره اضافه و همزده می شود. سل سلیکای فعال شده سریعا به درون قالبی که در آن نمونه ها قرار گرفته بودند ریخته شده و سپس به مدتh  ۳ در دمای °C  ۱۵۰ در آون قرار داده شد. خواص صوتی نمونه ها توسط امپدانس تیوب و میزان کاهش تراز فشار صوت توسط نانوکامپوزیت بهینه با استفاده از ترازسنج صوت اندازه گیری شد. برای بررسی مورفولوژی نمونه ها از میکروسکوپ الکترونی رویشی استفاده گردید. یافته ها: ضریب جذب صوت همه نمونه ها در فرکانس های بالا، افزایش نسبتا خوبی دارند. مقدار ضریب جذب صوت نمونه ها در فرکانس های بالا از ۰/۶ بالاتر است. مقدار ضریب جذب و افت انتقال صوت برای نانوکامپوزیت D۱ در مقایسه با دیگر نانوکامپوزیت ها در فرکانس های میانی و پایین بیشتر است. میزان کاهش متوسط تراز فشار صوت در دو محدوده صوتی در فاصله m ۱ از محفظه بدون نانوکامپوزیت و با نانوکامپوزیت به ترتیب برابر باdB  ۴/۶،dB  ۹/۷۳ است. نتیجه گیری: نتایج در این تحقیق نشان داد که اضافه کردن مواد آلی و معدنی به طور همزمان به سیلیکا آیروژل و در حالتی که نانو رس بیشترین مقدار است. خواص صوتی آن خصوصا در فرکانس های میانی و پایین افزایش و بهبود می یابد. از بین نمونه ها، نانوکامپوزیت D۱ در فرکانس های میانی و پایین خواص صوتی بهتری نشان می دهد. ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت D۱ در فرکانس های ۳۱۵، ۴۰۰، ۵۰۰، ۱۰۰۰، ۱۲۵۰، Hz ۲۰۰۰ به ترتیب برابر با ۰/۲۷، ۰/۳۸، ۰/۵۱، ۰/۷۸، ۰/۸۳، ۰/۸۴ است. نتایج نشان داد که میزان متوسط تراز فشار صوت با استفاده از نانوکامپوزیت  D۱به میزان dB ۹/۷۳ کاهش می یابد.

Keywords:

Silica aerogel , Nanocomposite , Sound absorption coefficient , Sound transmission loss , سیلیکا آیروژل , نانوکامپوزیت , ضریب جذب صوت , افت انتقال صوت