طراحی و ساخت اسفنج‏ های پلی‏ یورتان اصلاح شده با الیاف پشم ‏ سنگ: اثر مقدار تقویت کننده بر خواص آکوستیکی و مکانیکی

فرضیه : هدف از این مطالعه، تمرکز بر بهبود خواص آکوستیکی و مکانیکی اسفنج های پلی یورتان اصلاح شده با درصدهای مختلف (1.2-0%wt) الیاف پشم ‏سنگ است که طی فرایند پلیمرشدن سنتز شدند.روش ها: به منظور ساخت کامپوزیت‏ های آکوستیک، ارتباط بین پارامترهای غیرآکوستیکی (مقاومت جریان هوا، تخلخل، چگالی و درصد الیاف تقویت‏ کننده) و ریزساختاری با مقدار ضریب جذب صوت بررسی شد. اندازه‏ گیری ضریب جذب صوت با لوله‏ امپدانس دومیکروفنی در محدوده‏ بسامد  63Hz تا 6400Hz مطابق با استاندارد ISIRI 9803 بدون شکاف هوا در پشت نمونه انجام شد. شکل شناسی ساختار فیزیکی و استحکام کششی به ترتیب با میکروسکوپی الکترونی پویشی گسیل میدانی (FE-SEM) و آزمایش استحکام کششی بررسی شد. اندازه‏ گیری پارامترهای غیرآکوستیکی شامل تخلخل و مقاومت جریان هوا (AFR) به ترتیب با آزمون تخلخل سنجی و روش ارشمیدس انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد، افزایش درصد الیاف پش م‏سنگ در اسفنح پلی‏ یورتان، سبب افزایش سختی سطح اسفنج شده است و ضریب جذب صوت در همه محدوده بسامدی برای همه‏ نمونه ‏های مطالعه شده افزایش یافت. بیشترین ضریب جذب صوت را نمونه های اسفنج کامپوزیت الیاف-پلی یورتان %1.2wtدر محدوده بسامد  4000-2000Hz نشان دادند. این افزایش در ضریب جذب صوت احتمالا مرتبط با کوچک شدن اندازه منفذ با افزایش مقدار الیاف در ترکیب با اسفنج پلی‏ یورتان حاصل از نتایج شکل شناسی است. با تغییر مقدار الیاف تقویت کننده، خواص مکانیکی اسفنج ها (استحکام کششی) بررسی شد. نتایج نشان داد، استحکام کششی اسفنج های کامپوزیت با اضافه کردن الیاف به طور شایان توجهی بهبود یافت. در نهایت تحلیل رگرسیون برای بررسی ارتباط بین پارامترهای غیرآکوستیکی (شامل مقاومت جریان هوا، تخلخل، چگالی و مقدار پرکننده ‏های الیافی) و ضریب جذب صوت انجام شد که تناسب نسبتا خوبی بین داده های تجربی و آماری حاصل شد. داده ها و نتایج این مطالعه نشان داد، این اسفنج های کامپوزیتی را می توان برای کاهش صدا به کار برد.