DOI:10.1016/j.carbpol.2020.117405
經證實,構建分層孔結構是制備高性能吸聲材料的一種有效方法。本研究首次采用環保的方法將纖維素納米纖維(CNF)與三聚氰胺泡沫(MF)相結合,使最終的復合泡沫具有大孔和中孔。采用循環凍融法構造出分層孔結構,其增強了聲波的多次反射和微振動,從而使吸聲性能得到明顯改善。具體而言,與未改性的MF相比,厚度為20mm的MF/CNF-0.4%的吸聲性能在500Hz時提高了約107%,且NRC(降噪系數)提高了80%。這項工作為高性能吸聲材料的設計和制備提供了更多的靈感。
圖1.MF/CNF-FT復合泡沫的制備過程。
圖2.(a)MF的SEM圖像,(b)CNF的TEM圖像,(c)CNF的FT-IR光譜,(d)不同濃度CNF的UV-vis光譜。
圖3.不同濃度CNF下MF/CNF和MF/CNF-FT的SEM圖像:(a)MF/CNF-0.1%,(b)MF/CNF-0.1%FT,(c)MF/CNF-0.2%,(d)MF/CNF-FT0.2%,(e)MF/CNF-0.4%,(f)MF/CNF-FT0.4%。
圖4.(a)MF/CNF-FT0.3%和(b)MF/CNF-FT0.4%,(c)MF/CNF-0.2%和(d)MF/CNF-FT0.2%的部分放大SEM圖像。(e)MF/CNF和(f)MF/CNF-FT的示意圖(圖中紅色圓圈表示絮狀CNF,圖中藍色圓圈表示CNF膜與MF)。
圖5.MF/CNF和MF/CNF-FT復合泡沫的比表面積。
圖6.(a)N2氣氛下MF、CNF和MF/CNF-FT復合泡沫的TGA和(b)DTG曲線。
圖7.動態壓縮下MF/CNF的機械性能。(a)具有不同濃度CNF的MF/CNF和(b)MF/CNF-FT在50%應變下的應變-應力曲線。(c)MF/CNF-0.2%和(d)MF/CNF-FT0.2%在50%應變下進行20個循環的循環壓縮測試結果。(e)MF/CNF和MF/CNF-FT壓縮過程的示意圖。
圖8.(a)具有不同濃度CNF的MF/CNF和(b)MF/CNF-FT的吸聲性能,(c)厚度為20mm的不同樣品的降噪系數(NRC)。
圖9.MF/CNF-FT的吸聲示意圖。