高端工业领域內的吸振材料：性能与选择
高端工业领域內的吸振材料：性能与选择
在高端工业制造领域，如：精密机床制造：精密机床的床身、主轴等部件对振动极为敏感，微小的振动都会影响加工精度，因此需要使用高阻尼的吸振材料来确保加工质量。再如： 电子设备制造：电子设备中的芯片、电路板等精密部件在生产过程中需要避免振动干扰，以保证生产精度和产品质量，高性能的吸振材料可用于电子设备的外壳、底座等部位，减少外部振动对内部精密部件的影响。
材料的吸振性能主要与阻尼损耗因子（Damping Loss Factor）和阻尼系数（Damping Coefficient）都有关系，但它们在描述吸振性能时侧重点不同。以下是它们之间的关系和对吸振性能的影响：
1. 阻尼损耗因子（Damping Loss Factor）
· 定义：阻尼损耗因子是一个无量纲的参数，表示材料在振动过程中能量耗散的能力。它通常用 η 表示，计算公式为：
η=EstoredEdissipated
其中，Edissipated 是耗散的能量，Estored 是存储的能量。
· 吸振性能：阻尼损耗因子越高，材料在振动过程中耗散的能量越多，吸振性能越好。因此，阻尼损耗因子是衡量材料吸振性能的一个重要指标。
2. 阻尼系数（Damping Coefficient）
· 定义：阻尼系数是一个有量纲的参数，表示材料在振动过程中阻尼力与速度的比例关系。它通常用 c 表示，单位是 N·s/m。
· 吸振性能：阻尼系数越大，材料在振动过程中产生的阻尼力越大，能够更有效地抑制振动。因此，阻尼系数也是衡量材料吸振性能的一个重要指标。
3. 吸振性能的评估
· 阻尼损耗因子：阻尼损耗因子直接反映了材料在振动过程中能量耗散的能力，是一个更直观的指标。它适用于比较不同材料在相同条件下的吸振性能。
· 阻尼系数：阻尼系数则更多地反映了材料在振动过程中阻尼力的大小，适用于评估材料在特定振动频率下的吸振效果。
4. 实际应用中的关系
· 高阻尼损耗因子：通常意味着材料具有较高的能量耗散能力，能够快速衰减振动，适用于需要快速减震的场合。
· 高阻尼系数：通常意味着材料在振动过程中能够产生较大的阻尼力，能够有效抑制振动幅度，适用于需要控制振动幅度的场合。
结论
材料的吸振性能与阻尼损耗因子和阻尼系数都有关系，但它们在描述吸振性能时侧重点不同。如果需要快速衰减振动，阻尼损耗因子是一个更直接的指标；如果需要控制振动幅度，阻尼系数则更为重要。在实际应用中，通常需要综合考虑这两个参数，以选择最适合的材料。
灰铁200（HT200）
· 阻尼损耗因子：0.003到0.03。
· 阻尼系数：0.003到0.03。
45#钢
· 阻尼损耗因子：0.001到0.008。
· 阻尼系数：0.001到0.008。
高聚物阻尼复合材料IMCD4618
· 阻尼损耗因子：0.09-0.12。
· 阻尼系数：0.09-0.12。
矿物铸件EPMC1180
· 阻尼损耗因子：0.02-0.03。
· 阻尼系数：0.02-0.03。
倍数计算
为了更准确地进行比较，我们可以取灰铁200和45#钢的典型值（中间值）进行计算。
· 灰铁200的典型值：
o 阻尼损耗因子：0.015（取0.003到0.03的中间值）。
o 阻尼系数：0.015（取0.003到0.03的中间值）。
· 45#钢的典型值：
o 阻尼损耗因子：0.0045（取0.001到0.008的中间值）。
o 阻尼系数：0.0045（取0.001到0.008的中间值）。
高聚物阻尼复合材料IMCD4618与灰铁200的倍数
· 阻尼损耗因子：
o 最大倍数：0.12/0.003≈40
o 典型倍数：0.105/0.015≈7
· 阻尼系数：
o 最大倍数： 0.12/0.003≈40
o 典型倍数： 0.105/0.015≈7
高聚物阻尼复合材料IMCD4618与45#钢的倍数
· 阻尼损耗因子：
o 最大倍数： 0.12/0.001=120
o 典型倍数： 0.105/0.0045≈23.33
· 阻尼系数：
o 最大倍数： 0.12/0.001=120
o 典型倍数： 0.10/0.0045≈23.33
矿物铸件EPMC1180与灰铁200的倍数
· 阻尼损耗因子：
o 最大倍数：0.03/0.003≈10
o 典型倍数：0.025/0.015≈1.66
· 阻尼系数：
o 最大倍数：0.03/0.003≈10
o 典型倍数：0.025/0.015≈1.66
矿物铸件EPMC1180与45#钢的倍数
· 阻尼损耗因子：
o 最大倍数： 0.03/0.001=30
o 典型倍数： 0.025/0.0045≈5.55
· 阻尼系数：
o 最大倍数： 0.03/0.001=30
o 典型倍数： 0.025/0.0045≈5.55
总结
· 高聚物阻尼复合材料IMCD4618与灰铁200的倍数：阻尼损耗因子和阻尼系数的最大倍数约为40倍。
· 高聚物阻尼复合材料IMCD4618与45#钢的倍数：阻尼损耗因子和阻尼系数的最大倍数约为120倍。
矿物铸件EPMC1180与HT200灰铁的倍数： 阻尼损耗因子和阻尼系数的最大倍数约为10倍
矿物铸件EPMC1180与45#钢的倍数：阻尼损耗因子和阻尼系数的最大倍数约为30倍
上述数据表明，无论高聚物阻尼复合材IMCD4618，还是矿物铸件EPMC1180，其阻尼损耗因子和阻尼系数都显著高于灰铁200和45#钢。这充分说明高聚物阻尼复合材料IMCD4618和矿物铸件EPMC1180在吸振性能方面具有显著优势，适用于需要高吸振性能的工程应用。
结合高聚物阻尼复合材料IMCD4618的高流动性，超细颗粒但机械强度稍弱特性，更适合作为一种往高刚性结构内部灌注的材料使用，经高聚物阻尼复合材料灌注后的铸铁或者钢结构，在拥有超高吸振性能的同时，还能比以前更强、更稳。其增强作用也为减少钢的重量提供了可能。
而矿物铸件EPMC1180，尽管吸振性能略低于高聚物阻尼复合材料IMCD4618,但较高的刚性和出色的长期动态稳定性，使得其适合独立制作大多数对吸振性能有较高要求的床身、底座、机架、外壳等。
