طراحي و ساخت اسفنج‏‌هاي پلي‏ يورتان اصلاح‌شده با الياف پشم ‏‌سنگ: اثر مقدار تقويت‌كننده بر خواص آكوستيكي و مكانيكي

فرضيه‌: هدف از اين مطالعه، تمركز بر بهبود خواص آكوستيكي و مكانيكي اسفنج‌هاي پلي‌يورتان اصلاح‌‌شده با درصدهاي مختلف (1.2-0 %wt) الياف پشم ‏سنگ است كه طي فرايند پليمرشدن سنتز شدند.روش‌ها: به‌منظور ساخت كامپوزيت‏‌هاي آكوستيك، ارتباط بين پارامترهاي غيرآكوستيكي (مقاومت جريان هوا، تخلخل، چگالي و درصد الياف تقويت‏‌كننده) و ريزساختاري با مقدار ضريب جذب صوت بررسي شد. اندازه‏‌گيري ضريب جذب صوت با لوله‏ امپدانس دوميكروفني در محدوده‏ بسامد  63Hz تا 6400Hz مطابق با استاندارد ISIRI 9803 بدون شكاف هوا در پشت نمونه انجام شد. شكل‌شناسي ساختار فيزيكي و استحكام كششي به‌ترتيب با ميكروسكوپي الكتروني پويشي گسيل ميداني (FE-SEM) و آزمايش استحكام كششي بررسي شد. اندازه‏‌گيري پارامترهاي غيرآكوستيكي شامل تخلخل و مقاومت جريان هوا (AFR) به‌ترتيب با آزمون تخلخل‌سنجي و روش ارشميدس انجام شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد، افزايش درصد الياف پشم ‏سنگ در اسفنح پلي‏‌يورتان، سبب افزايش سختي سطح اسفنج شده است و ضريب جذب صوت در همه محدوده بسامدي براي همه‏ نمونه‌‏هاي مطالعه‌شده افزايش يافت. بيشترين ضريب جذب صوت را نمونه‌هاي اسفنج كامپوزيت الياف-پلي‌يورتان %1.2wtدر محدوده بسامد Hz 4000-2000 نشان دادند. اين افزايش در ضريب جذب صوت احتمالاً مرتبط با كوچك‌شدن اندازه منفذ با افزايش مقدار الياف در تركيب با اسفنج پلي‏‌يورتان حاصل از نتايج شكل‌شناسي است. با تغيير مقدار‌ الياف تقويت‌كننده، خواص مكانيكي اسفنج‌ها (استحكام كششي) بررسي شد. نتايج نشان داد، استحكام كششي اسفنج‌هاي كامپوزيت با اضافه‌كردن الياف به‌طور شايان توجهي بهبود يافت. در نهايت تحليل رگرسيون براي بررسي ارتباط بين پارامترهاي غيرآكوستيكي (شامل مقاومت جريان هوا، تخلخل، چگالي و درصد تقويت‌كننده) و ضريب جذب صوت انجام شد كه تناسب نسبتاً خوبي بين داده‌هاي تجربي و آماري حاصل شد. داده‌ها و نتايج اين مطالعه نشان داد، اين اسفنج‌هاي كامپوزيتي را مي‌توان براي كاهش صدا به‌كار برد.