امکان سنجی استفاده از نانوکامپوزیت های سیلیکا آیروژل اصلاح شده به منظور بهبود خواص آکوستیکی

آلودگی صوتی یکی از مسایل جدی زیست محیطی است کنترل مبتنی بر جذب و عایق بندی یکی از انواع روش های کنترل فنی و مهندسی صدا است. لذا هدف از انجام این مطالعه اصلاح نانوکامپوزیت های سیلیکا آیروژل به منظور بهبود خواص آکوستیکی است.

این مطالعه به صورت تجربی-کاربردی است. هشت نوع نانوکامپوزیت برای بررسی عملکرد خواص صوتی انتخاب شدند در این تحقیق نانوکامپوزیت ها به روش سل-ژل سنتز شدند. بدین منظور TEOS و اتانول به SiO2 اضافه و همزده و به عنوان پیش ماده سل سلیکا با اتانول رقیق شد. محلولM  5/5 هیدروکسید آمونیم به سل سیلیکا قطره قطره اضافه و همزده می شود. سل سلیکای فعال شده سریعا به درون قالبی که در آن نمونه ها قرار گرفته بودند ریخته شده و سپس به مدتh  3 در دمای °C  150 در آون قرار داده شد. خواص صوتی نمونه ها توسط امپدانس تیوب و میزان کاهش تراز فشار صوت توسط نانوکامپوزیت بهینه با استفاده از ترازسنج صوت اندازه گیری شد. برای بررسی مورفولوژی نمونه ها از میکروسکوپ الکترونی رویشی استفاده گردید.

ضریب جذب صوت همه نمونه ها در فرکانس های بالا، افزایش نسبتا خوبی دارند. مقدار ضریب جذب صوت نمونه ها در فرکانس های بالا از 0/6 بالاتر است. مقدار ضریب جذب و افت انتقال صوت برای نانوکامپوزیت D1 در مقایسه با دیگر نانوکامپوزیت ها در فرکانس های میانی و پایین بیشتر است. میزان کاهش متوسط تراز فشار صوت در دو محدوده صوتی در فاصله m 1 از محفظه بدون نانوکامپوزیت و با نانوکامپوزیت به ترتیب برابر باdB  4/6،dB  9/73 است.

نتایج در این تحقیق نشان داد که اضافه کردن مواد آلی و معدنی به طور همزمان به سیلیکا آیروژل و در حالتی که نانو رس بیشترین مقدار است. خواص صوتی آن خصوصا در فرکانس های میانی و پایین افزایش و بهبود می یابد. از بین نمونه ها، نانوکامپوزیت D1 در فرکانس های میانی و پایین خواص صوتی بهتری نشان می دهد. ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت D1 در فرکانس های 315، 400، 500، 1000، 1250، Hz 2000 به ترتیب برابر با 0/27، 0/38، 0/51، 0/78، 0/83، 0/84 است. نتایج نشان داد که میزان متوسط تراز فشار صوت با استفاده از نانوکامپوزیت  D1به میزان dB 9/73 کاهش می یابد.