现代社会信息安全问题日益严峻,个人家庭需要安全隐秘的私人空间,企业单位对办公场地做隔声的专门设施,需要性能优异的隔声构件和材料。传统的隔声材料一般根据隔声质量定律设计和生产,例如金属板材,实心砖墙等材料,这些材料存在笨重,生产安装都不方便等缺点。为更好地隔绝声音,营造安静的封闭环境,有必要研发具有优异的隔声性能且质量轻强度高的材料,以满足人们对安静空间的追求,质轻高强的新型纤维增强高分子复合板材进入研究者的视野,这一类材料强度高,质量轻,在航空,建筑等领域有广泛的应用,以树脂作为基体,以超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)为增强材料制成的复合板材就是其中一种。UHMWPE具有优异的抗冲击性,能量吸收性,本课题尝试制作一种具有优异的隔声性能,质量轻强度高的复合板材,集隔墙与隔声材料二者的功能于一体。研究不同规格的UHMWPE复合板材的隔声性能,根据其隔声性能曲线优化其性能,弥补不足之处,利用PA6纳米纤维膜材料纤维直径小且比表面积大的优点,作为覆面层与之复合,使其可以运用在建筑物隔声等方面,本文主要研究内容如下:(1)制作厚度不同的UHMWPE复合板进行隔声测试,比较复合板的隔声曲线与隔声质量定律是否相符。研究含有空气夹层的复合板的隔声性能,以及空气层厚度对双层复合板的隔声效果的影响。(2)针对UHMWPE复合板在某些特定的频段性能不佳的问题,对其做优化。用静电纺丝机纺制PA6纳米纤维膜材料,与实心材料复合;研究二次复合后的材料的隔声性能。(3)为使UHMWPE/PA6复合材料在实际应用中发挥更好的隔声作用,并且有较高的强度,抵御外力冲击,利用锯齿形截面的模具制作芯材与实心UHMWPE复合板以及PA6纳米纤维膜组合,测量三种材料组合后的隔声性能,并选取三个因素,进行三因素三水平正交试验设计,对各因素进行排序。研究得出以下结论:(1)厚度对隔声量的影响并非是均匀线性的,同一密度的UHMWPE复合板材,隔声量增长的趋势随厚度的增加而变缓;E5试样(厚度11.53mm,密度1023.81kg/m3)在80-3150Hz频率内的隔声性能是最佳的,在80-3150Hz频段的平均隔声量超过了 20dB。单层实心材料E5的隔声/频率曲线与隔声质量定律不完全相符,在质量控制段实测隔声量低于理论预期,但是在80-300Hz内具有较高的隔声量。(2)空气夹层材料相较单层实心材料E5而言,可以在保持总体质量不变的情况下有效提高隔声性能,空气层厚度对隔声量的增加在不同的频率段不一样,在300-3150Hz内,空气夹层使双层材料的隔声量大幅度增加:(3)平均厚度为0.9mm,纤维平均直径为57.48nm的PA6纳米纤维膜对E5试样隔声板材隔声性能的改善最为明显,将E5在80—500Hz,630—3150Hz段传递损失的平均值分别提高了 14.83%,25.06%;(4)实心UHMWPE板的面密度为5.93 kg/m2,锯齿形截面芯材的角度为90°,覆面层PA6纳米纤维膜材料的平均直径为57.48nm时,在80-500Hz段的隔声量平均值为42.56dB优于其他试样。