Б. Звукоизоляционные материалы (зим) и изделия

Как уже отмечалось, ЗИМ в основном предназначены для существенного ослабления ударного шума, однако некоторые из них способствуют изоляции пространства и от воздушного шума. ЗИМ, применяемые в виде слоев из плит или матов, а также в виде полосовых или штучных прокладок, часто называют прокладочными материалами.

Одной из основных характеристик вибро- и звукоизоляционных материалов в конструкциях является динамический модуль упругости материала Е_дин. Чем меньше величина Е_дин, тем больше ударных звуковых колебаний поглощает материал и тем меньше в нем скорость распространения звука. Скорость распространения продольной волны, м/с, составляет: в стали – 5050, железобетоне – 4100, граните – 3950, кирпиче – 3350, дереве – 1500, пробке – 500, резине – 30.

С уменьшением плотности данного материала величина Е_дин также уменьшается. По этой причине ЗИМ производят высокопористыми (40 – 90% сквозных пор). Однако необходимо помнить, что вибро- и звукоизоляционные прокладочные материалы в большинстве случаев работают под действием сжимающих сил (в перекрытиях, стыках несущих конструкций, в амортизаторах под машины и оборудование). В результате сжатия материала его динамический модуль упругости сильно возрастает, поэтому сжимаемость ЗИМ надо учитывать при назначении толщины прокладок.

Современные виды ЗИМ и изделия из них имеют пористо-волокнистую или пористо-губчатую структуру.

• Эффективными звукоизоляционными изделиями с волокнистой структурой являются маты и плиты из минеральной или стеклянной ваты на синтетическом связующем; стекловатные прошивные маты и рулоны; древесноволокнистые и асбоцементные изоляционные плиты.

• Прокладочные материалы и изделия с губчатой (ячеистой) структурой готовят из пористой резины и эластичных полимеров (поропластов из полиуретанов, поливинилхлорида и некоторых других полимеров).

Заключение

Наличие нескольких типов и множества видов конструкционных материалов делает решение задачи по выбору необходимого материала одновременно и легким, и трудным. Легким – потому что созданы материалы с большим разнообразием ценных технических свойств. И трудным, потому что для решения конкретной технической задачи необходимо выбрать материал с оптимальным комплексом свойств. Знание технических достоинств и недостатков отдельных типов и видов конструкционных материалов помогает специалисту избегать серьезных ошибок.

Вообще говоря, не существует «плохих» материалов. Неправильное представление о каком-либо материале как о «плохом» появляется по следующим причинам:

• ошибочному выбору материала для изготовления детали, изделия или конструкции (вследствие незнания или недоучета свойств материала и условий его применения);

• неудовлетворительному режиму переработки материала в деталь или изделие;

• неудачной области применения изделия (или конструкции);

• плохой конструкции изделия (весьма часто).

Итак, качество, долговечность и стоимость машины и сооружения в большой мере зависят от правильного выбора и удачного применения материалов. Любой материал нужно применять там и тогда, где и когда положительные свойства материала проявляются наилучшим образом, а его недостатки становятся незаметными.

Многообразие материалов, применяемых в качестве конструкционных, делает изучение их свойств и особенностей применения довольно сложным. Однако общей для всех материалов чертой является связь свойств материала с его структурой и со свойствами и количеством тех веществ, из которых состоит данный материал. На основе изучения связи между составом, строением и свойствами материалов и закономерностей изменения свойств при различных видах воздействия на материалы разрабатываются общие теории материаловедения. Краткий курс лекций “Материаловедение. Основы технологии и применения конструкционных материалов” является одной из прикладных частей общего курса материаловедения. Основы получения современных типов конструкционных материалов рассмотрены очень кратко, поскольку значительно подробнее эти проблемы освещены в курсах технологии соответствующих типов материалов: металлов, синтетических полимерных материалов, неорганических материалов. Бóльшая часть данного курса посвящена характеристике эксплуатационных свойств современных КМ и основных направлений их использования.

Правильному выбору материала помогает умение пользоваться справочными данными, количественно характеризующими показатели основных свойств материала (механических, теплофизических, электрических и др.).

Использование справочных данных будет более корректным, если специалист не будет забывать о двух моментах. Во-первых, о том, что условия испытания свойств и условия эксплуатации материала (в детали или изделии) очень часто заметно различаются. Полезно знать, какова тенденция изменения соответствующего свойства при изменении того или иного фактора внешнего поля (и внешней среды в целом). Во-вторых, надо помнить, что на показатели свойств любого материала влияет масштабный фактор, т.е. размеры образца, детали, изделия. Это прежде всего касается прочностных свойств материала. А размеры и форма стандартных образцов для испытаний свойств материалов и деталей машин почти всегда различаются (!).

Некоторые практические выводы и рекомендации, проверенные довольно длительным опытом и помогающие правильному выбору материалов для решения определенного круга задач, приводятся в разделе “Приложения”.

Приложение 1