玻璃棉制品被廣泛應用于國防、石油化工、建筑、冶金、冷藏、交通運輸等工業部門,是各種管道、貯罐、鍋爐、熱交換器、風機和車船等工業設備、交通運輸和各種建筑物的優良保溫、絕熱、隔冷、吸聲材料。特別是建筑業,玻璃棉制品主要用于建筑業,工業發達國家玻璃棉制品在建筑上的用量占玻璃棉產量的80%以上,在日本甚至達到90%。由于目前住房節能的需要,世界各國對玻璃棉制品的需求量仍在不斷增加。 玻璃棉是一種無機質纖維,具有如下基本特性: ①在高溫和低溫條件下均具有良好的隔熱性能。 ②不燃燒,不產生有害氣體,被各國認定為“法定不燃材料”。 ③具有均勻的彈性回復力。 ④在潮濕條件下吸濕率小。 ⑤線膨脹系數小。 ⑥老化速率低,經過*使用后能維持當初的性能。 ⑦具有良好的加工性能。 二、玻璃絲棉 玻璃絲棉內部纖維蓬松交錯,存在大量微小的孔隙,是典型的多孔性吸聲材料,具有良好的吸聲特性。玻璃絲棉可以制成墻板、天花板、空間吸聲體等,可以大量吸收房間內的聲能,降低混響時間,減少室內噪聲。 玻璃絲棉吸聲特性不但與厚度和容重有關,也與罩面材料、結構構造等因素有關。在建筑應用中還需同時兼顧造價、美觀、防火、防潮、粉塵、耐老化等多方面問題。 玻璃絲棉屬于多孔吸聲材料,具有良好的吸聲性能。玻璃絲棉能夠吸聲的原因不是由于表面粗糙,而是因為具有大量的內外連通的微小孔隙和孔洞。當聲波入射到玻璃絲棉上時,聲波能順著孔隙進入材料內部,引起空隙中空氣分子的振動。由于空氣的粘滯阻力和空氣分子與孔隙壁的摩擦,聲能轉化為熱能而損耗。 玻璃絲棉對聲音中高頻有較好的吸聲性能。影響玻璃絲棉吸聲性能的主要因素是厚度、密度和空氣流阻等。密度是每立方米材料的重量。空氣流阻是單位厚度時材料兩側空氣氣壓和空氣流速之比。空氣流阻是影響玻璃絲棉吸聲性能zui重要的因素。流阻太小,說明材料稀疏,空氣振動容易穿過,吸聲性能下降;流阻太大,說明材料密實,空氣振動難于傳入,吸聲性能亦下降。對于玻璃絲棉來講,吸聲性能存在*流阻。在實際工程中,測定空氣流阻比較困難,但可以通過厚度和容重粗略估計和控制。 1、隨著厚度增加,中低頻吸聲系數顯著地增加,但高頻變化不大(高頻吸收總是較大的)。 2、厚度不變,容重增加,中低頻吸聲系數亦增加;但當容重增加到一定程度時,材料變得密實,流阻大于*流阻,吸聲系數反而下降。對于厚度超過5cm的容重為16Kg/m3的玻璃絲棉,低頻125Hz約為0.2,中高頻(>500Hz)的吸聲系數已經接近于1了。當厚度由5cm繼續增大時,低頻的吸聲系數逐漸提高,當厚度大于1m以上時,低頻125Hz的吸聲系數也將接近于1。當厚度不變,容重增大時,玻璃絲棉的低頻吸聲系數也將不斷提高,當容重接近110kg/m3時吸聲性能達到zui大值,50mm厚、頻率125Hz處接近0.6-0.7。容重超過120kg/m3時,吸聲性能反而下降,是因為材料變得致密,中高頻吸聲性能受到很大影響,當容重超過300kg/m3時,吸聲性能減小很多。建筑聲學中常用的吸聲玻璃棉的厚度有2.5cm、5cm、10cm,容重有16、24、32、48、80、96、112kg/m3。通常使用5cm厚,12-48kg/m3的玻璃絲棉。 玻璃絲棉的吸聲性能還與安裝條件有著密切的關系。當玻璃棉板背后有空氣層時,與相同厚度無空氣層的玻璃棉板吸聲效果類似。尤其是中低頻吸聲性能比材料實貼在硬底面上會有較大提高,吸聲系數將隨空氣層的厚度增加而增加,但增加到一定值后效果就不明顯了。 使用不同容重的玻璃棉疊和在一起,形成容重逐漸增大的形式,可以獲得更大的吸聲效果。例如將一層2.5cm厚24kg/m3的棉板與一層2.5cm厚32kg/m3的棉板疊和在一起的吸聲效果要好于一層5cm厚32kg/m3的棉板。將24kg/m3的玻璃棉板制成1m長的斷面為三角型的尖劈,材料面密度逐漸增大,平均吸聲系數可接近于1。