JP2002167290A - 多孔質吸音材とその製造方法 - Google Patents
多孔質吸音材とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ジェットエンジンの排気ノズル等に使用でき
るように軽量で耐熱性に優れ、またジェットエンジンの
ような広帯域の騒音に対する吸音効果の高い。気孔率に
バラツキが無く安定した性能を有する多孔質吸音材を確
実に製造する。 【解決手段】 気孔６を有する骨材５により骨格を形成
したものである。
るように軽量で耐熱性に優れ、またジェットエンジンの
ような広帯域の騒音に対する吸音効果の高い。気孔率に
バラツキが無く安定した性能を有する多孔質吸音材を確
実に製造する。 【解決手段】 気孔６を有する骨材５により骨格を形成
したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、ジェットエンジ
ンの排気ノズル等に用いる多孔質吸音材に係り、特に広
音域の吸音効果の高い多孔質吸音材とその製造方法に関
するものである。
ンの排気ノズル等に用いる多孔質吸音材に係り、特に広
音域の吸音効果の高い多孔質吸音材とその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のジェットエンジンの排気ノズル等
に用いる多孔質吸音材は、図６の高温用吸音材の部分斜
視図に示すように、ハニカム構造の吸音材が用いられて
いる。このハニカム構造の吸音材は、耐熱合金のハニカ
ム１、孔開き板２及び背面板３からなり、ヘルムホルツ
共鳴器構造のリアクティブ形であり、媒体の運動に基づ
く壁面摩擦、運動量による損失によりエネルギーを散逸
させるものである。
に用いる多孔質吸音材は、図６の高温用吸音材の部分斜
視図に示すように、ハニカム構造の吸音材が用いられて
いる。このハニカム構造の吸音材は、耐熱合金のハニカ
ム１、孔開き板２及び背面板３からなり、ヘルムホルツ
共鳴器構造のリアクティブ形であり、媒体の運動に基づ
く壁面摩擦、運動量による損失によりエネルギーを散逸
させるものである。
【０００３】このようなハニカム構造の吸音材は、高温
の排ガス（例えば７００〜８００Ｋ以上）の排ガスによ
り、孔開き板２や内部のハニカム１やその背面板３が加
熱されたり、大きく熱変形することがあった。例えば、
孔開き板２はステンレスやアルミニウムの板からなるの
で、加熱により損傷や熱変形を受け、更にハニカム１と
のロウ付け部が剥がれることがあった。
の排ガス（例えば７００〜８００Ｋ以上）の排ガスによ
り、孔開き板２や内部のハニカム１やその背面板３が加
熱されたり、大きく熱変形することがあった。例えば、
孔開き板２はステンレスやアルミニウムの板からなるの
で、加熱により損傷や熱変形を受け、更にハニカム１と
のロウ付け部が剥がれることがあった。
【０００４】また、このような構造の吸音材では、吸音
できる騒音の帯域が狭く、ジェットエンジンのような広
帯域の騒音（例えば１０００〜３０００■）を十分に消
音できなかった。
できる騒音の帯域が狭く、ジェットエンジンのような広
帯域の騒音（例えば１０００〜３０００■）を十分に消
音できなかった。
【０００５】そこで、耐熱性と広帯域の吸音を兼ね備え
た発泡型吸音材が提案されている。この発泡型吸音材
は、図７の拡大写真に示すように、多孔質セラミックス
からなる抵抗型の吸音材である（例えば、特開平１０−
１８７１６３号、特開平１０−１９４８６４号参照）。
た発泡型吸音材が提案されている。この発泡型吸音材
は、図７の拡大写真に示すように、多孔質セラミックス
からなる抵抗型の吸音材である（例えば、特開平１０−
１８７１６３号、特開平１０−１９４８６４号参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の特開平１０
−１８７１６３号の「軽量セラミックス吸音材とその製
造方法」は、多孔体である発泡セラミックスと、この発
泡セラミックスの表面にセラミックス繊維を含む緻密層
を重ねることにより、吸音材の耐熱衝撃性と吸音性能を
共に高めたものである。しかし、この吸音材は、多層に
数種類の吸音材を重ねたものであるため、その製造コス
トが高くなるという問題を有していた。更に、この吸音
材は、セラミックスを発泡させて製造するものであるた
め、その気孔率が一定しないため、図８の周波数特性図
に示すように、吸音効果を広帯域に広げることが困難で
あるという問題を有していた。
−１８７１６３号の「軽量セラミックス吸音材とその製
造方法」は、多孔体である発泡セラミックスと、この発
泡セラミックスの表面にセラミックス繊維を含む緻密層
を重ねることにより、吸音材の耐熱衝撃性と吸音性能を
共に高めたものである。しかし、この吸音材は、多層に
数種類の吸音材を重ねたものであるため、その製造コス
トが高くなるという問題を有していた。更に、この吸音
材は、セラミックスを発泡させて製造するものであるた
め、その気孔率が一定しないため、図８の周波数特性図
に示すように、吸音効果を広帯域に広げることが困難で
あるという問題を有していた。
【０００７】また、特開平１０−１９４８６４号の「軽
量ＣＭＣ吸音材とその製造方法」は、ＳｉＣウィスカー
を含むアルミナ系セラミックスからなり、気孔率が８０
〜９２％の多孔体で、嵩比重を変えずに炭化珪素繊維を
添加し、流れ抵抗を制御することにより、吸音率を向上
させたものである。しかし、この吸音材もセラミックス
を発泡させて製造するものであるため、その気孔率が一
定しないため、広帯域な吸音効果が上げられないという
問題を有していた。
量ＣＭＣ吸音材とその製造方法」は、ＳｉＣウィスカー
を含むアルミナ系セラミックスからなり、気孔率が８０
〜９２％の多孔体で、嵩比重を変えずに炭化珪素繊維を
添加し、流れ抵抗を制御することにより、吸音率を向上
させたものである。しかし、この吸音材もセラミックス
を発泡させて製造するものであるため、その気孔率が一
定しないため、広帯域な吸音効果が上げられないという
問題を有していた。
【０００８】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ジ
ェットエンジンの排気ノズル等に使用できるように軽量
で耐熱性に優れ、またジェットエンジンのような広帯域
の騒音に対する吸音効果の高い多孔質吸音材と、気孔率
にバラツキが無く安定した性能を有する多孔質吸音材を
確実に製造することができる製造方法を提供することに
ある。
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ジ
ェットエンジンの排気ノズル等に使用できるように軽量
で耐熱性に優れ、またジェットエンジンのような広帯域
の騒音に対する吸音効果の高い多孔質吸音材と、気孔率
にバラツキが無く安定した性能を有する多孔質吸音材を
確実に製造することができる製造方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、気孔
（６）を有する骨材（５）により骨格を形成したこと、
を特徴とする多孔質吸音材が提供される。本発明の多孔
質吸音材は、その気孔率が７５％から８５％であり、ま
た骨材（５）の気孔（６）は、骨材間の気孔（４）より
小さいものである。更に、具体的には、骨材（５）の気
孔（６）の直径が５０μｍから１００μｍ程度であり、
前記骨材間の気孔（４）の直径は１００μｍから６００
μｍである。
（６）を有する骨材（５）により骨格を形成したこと、
を特徴とする多孔質吸音材が提供される。本発明の多孔
質吸音材は、その気孔率が７５％から８５％であり、ま
た骨材（５）の気孔（６）は、骨材間の気孔（４）より
小さいものである。更に、具体的には、骨材（５）の気
孔（６）の直径が５０μｍから１００μｍ程度であり、
前記骨材間の気孔（４）の直径は１００μｍから６００
μｍである。
【００１０】上記発明の構成では、気孔率が７５％から
８５％におよぶ多孔質セラミックスからなる多孔質吸音
材であるため、所定の吸音効果を維持しつつ、吸音材と
しての強度を有する。しかも、気孔の直径が約１００μ
ｍから６００μｍ程度の複数の粒子状の気孔（４）が連
通するように形成した鎖状の骨材（５）と、この骨材自
体（５）にも、この粒子状の気孔（４）より直径の小さ
い、直径が５０μｍから１００μｍ程度の気孔（６）を
多数形成してあるので、ジェットエンジンのような広帯
域の騒音に対する吸音効果が高くなる。
８５％におよぶ多孔質セラミックスからなる多孔質吸音
材であるため、所定の吸音効果を維持しつつ、吸音材と
しての強度を有する。しかも、気孔の直径が約１００μ
ｍから６００μｍ程度の複数の粒子状の気孔（４）が連
通するように形成した鎖状の骨材（５）と、この骨材自
体（５）にも、この粒子状の気孔（４）より直径の小さ
い、直径が５０μｍから１００μｍ程度の気孔（６）を
多数形成してあるので、ジェットエンジンのような広帯
域の騒音に対する吸音効果が高くなる。
【００１１】特に、本発明では、多孔質吸音材の内部を
伝播する騒音の経路を、鎖状の骨材（５）間の粒子状の
気孔（４）とこの骨材（５）自体に形成した多数の小気
孔（６）とが、音の経路を複雑化させているので、吸音
材内部の見掛け上の音速を局所的に変化させ、広帯域の
騒音に対する吸音効果が可能になっている。なお、これ
らの大小の気孔（４，６）を通過するときに、起こる振
動により音響抵抗が発生するが、気孔（４，６）通過回
数を大幅に増加させているので、全体的な抵抗を増大さ
せている。
伝播する騒音の経路を、鎖状の骨材（５）間の粒子状の
気孔（４）とこの骨材（５）自体に形成した多数の小気
孔（６）とが、音の経路を複雑化させているので、吸音
材内部の見掛け上の音速を局所的に変化させ、広帯域の
騒音に対する吸音効果が可能になっている。なお、これ
らの大小の気孔（４，６）を通過するときに、起こる振
動により音響抵抗が発生するが、気孔（４，６）通過回
数を大幅に増加させているので、全体的な抵抗を増大さ
せている。
【００１２】本発明の製造方法によれば、少なくともセ
ラミックス粉粒体と気孔形成材とを含む原料を所定の形
状で形成する第一工程と、その後に、前記気孔形成材を
除去する第二工程とを備えたこと、を特徴とする多孔質
吸音材の製造方法が提供される。
ラミックス粉粒体と気孔形成材とを含む原料を所定の形
状で形成する第一工程と、その後に、前記気孔形成材を
除去する第二工程とを備えたこと、を特徴とする多孔質
吸音材の製造方法が提供される。
【００１３】前記セラミックス粉粒体はガラス系セラミ
ックスであり、前記気孔形成材は活性炭又は炭素粒子で
ある。
ックスであり、前記気孔形成材は活性炭又は炭素粒子で
ある。
【００１４】製造方法における第一工程で、混合原材粉
体を型枠に流し込み、焼結又は焼固させるが、その際、
場合によっては均一で、強固な多孔質体を得るために、
原料粉体に荷重を付与する中蓋を用いることがある。こ
のような場合は、原料粉体は焼結する温度でも型枠と中
蓋の隙間からの酸素の入り込みが抑制されるので、炭素
粒子や活性炭でも気孔形成材として用いることができ
る。炭素粒子や活性炭は、気孔径に影響を及ぼすまでの
体積減少はない。
体を型枠に流し込み、焼結又は焼固させるが、その際、
場合によっては均一で、強固な多孔質体を得るために、
原料粉体に荷重を付与する中蓋を用いることがある。こ
のような場合は、原料粉体は焼結する温度でも型枠と中
蓋の隙間からの酸素の入り込みが抑制されるので、炭素
粒子や活性炭でも気孔形成材として用いることができ
る。炭素粒子や活性炭は、気孔径に影響を及ぼすまでの
体積減少はない。
【００１５】上記発明の製造方法では、混入した気孔形
成材を焼成等で除去することにより、気孔（４）部分を
形成する方法であるため、従来のようにセラミックスを
発泡させて製造する方法ではないので、一定の気孔率を
有する多孔質吸音材を製造することができる。また、こ
の製造方法では、所望の形状及び大きさの気孔（４）を
有する多孔質吸音材を容易に製造することができる。そ
こで、吸音材としての目的に応じて、所望の気孔率を有
し、広帯域な吸音効果が上げられる多孔質吸音材を容易
に製造することができる。
成材を焼成等で除去することにより、気孔（４）部分を
形成する方法であるため、従来のようにセラミックスを
発泡させて製造する方法ではないので、一定の気孔率を
有する多孔質吸音材を製造することができる。また、こ
の製造方法では、所望の形状及び大きさの気孔（４）を
有する多孔質吸音材を容易に製造することができる。そ
こで、吸音材としての目的に応じて、所望の気孔率を有
し、広帯域な吸音効果が上げられる多孔質吸音材を容易
に製造することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、図において共通の部
材には同一の符号を付し重複した説明を省略する。図１
は本発明の多孔質吸音材を示す模式図である。図２は本
発明の多孔質吸音材の発明の実施の形態を示す拡大写真
である。図３は図２に示す多孔質吸音材の周波数特性図
である。図４は本発明の多孔質吸音材の他の発明の実施
の形態を示す拡大写真である。図５は図４に示す多孔質
吸音材の周波数特性図である。本発明の多孔質吸音材
は、気孔率が７５％から８５％におよぶ多孔質セラミッ
クスを原材料とする吸音材である。このように気孔率を
７５％から８５％程度にしたのは、後述するような所定
の吸音効果を維持しつつ、高温雰囲気で使用される吸音
材としての強度を維持させるためである。
を図面を参照して説明する。なお、図において共通の部
材には同一の符号を付し重複した説明を省略する。図１
は本発明の多孔質吸音材を示す模式図である。図２は本
発明の多孔質吸音材の発明の実施の形態を示す拡大写真
である。図３は図２に示す多孔質吸音材の周波数特性図
である。図４は本発明の多孔質吸音材の他の発明の実施
の形態を示す拡大写真である。図５は図４に示す多孔質
吸音材の周波数特性図である。本発明の多孔質吸音材
は、気孔率が７５％から８５％におよぶ多孔質セラミッ
クスを原材料とする吸音材である。このように気孔率を
７５％から８５％程度にしたのは、後述するような所定
の吸音効果を維持しつつ、高温雰囲気で使用される吸音
材としての強度を維持させるためである。
【００１７】本発明の多孔質セラミックスとしては、例
えばガラス系セラミックスを用いた。このガラス系セラ
ミックスでは、ＢＭＡＳ（ＢａＯ−ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3
−ＳｉＯ2 ）、ＭＡＳ系（ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ
2 又はＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｚｎ
Ｏ系ガラス）等の組成のものを用いた。
えばガラス系セラミックスを用いた。このガラス系セラ
ミックスでは、ＢＭＡＳ（ＢａＯ−ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3
−ＳｉＯ2 ）、ＭＡＳ系（ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ
2 又はＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｚｎ
Ｏ系ガラス）等の組成のものを用いた。
【００１８】この多孔質セラミックスは、直径が約１０
０μｍから６００μｍの粒子状の気孔４を多数有し、か
つ気孔４同士が一次元、二次元或いは三次元的に連通す
るように形成した一次元、二次元或いは三次元的な鎖状
の骨材５からなるものである。例えば、本発明の多孔質
吸音材をジェットエンジンのような広帯域の騒音の吸音
材として用いるときは、この骨材５により形成される気
孔４は、直径が約５００μｍ程度になるように形成した
ものが適している。
０μｍから６００μｍの粒子状の気孔４を多数有し、か
つ気孔４同士が一次元、二次元或いは三次元的に連通す
るように形成した一次元、二次元或いは三次元的な鎖状
の骨材５からなるものである。例えば、本発明の多孔質
吸音材をジェットエンジンのような広帯域の騒音の吸音
材として用いるときは、この骨材５により形成される気
孔４は、直径が約５００μｍ程度になるように形成した
ものが適している。
【００１９】更に、本発明では、この骨材５にも、気孔
径が５０μｍから１００μｍ程度の気孔６を多数形成し
てある。この気孔６は、数量的に前述した粒子状の気孔
５の数倍の個数形成したものである。このように、骨材
５自体に形成した５０μｍから１００μｍ程度の気孔６
は、前述した約１００μｍから６００μｍ程度の粒子状
の気孔４と相まって、この多孔質吸音材の内部を伝播す
る騒音の経路を、鎖状の骨材５内において一次元、二次
元或いは三次元的に連通する粒子状の気孔４と、この骨
材５自体に形成した小気孔６とが、音の経路を複雑化さ
せている。このような吸音構造は、吸音材内部の見掛け
上の音速を局所的に変化させ、ジェットエンジンのよう
な広帯域の騒音に対する吸音効果を高める作用を有す
る。
径が５０μｍから１００μｍ程度の気孔６を多数形成し
てある。この気孔６は、数量的に前述した粒子状の気孔
５の数倍の個数形成したものである。このように、骨材
５自体に形成した５０μｍから１００μｍ程度の気孔６
は、前述した約１００μｍから６００μｍ程度の粒子状
の気孔４と相まって、この多孔質吸音材の内部を伝播す
る騒音の経路を、鎖状の骨材５内において一次元、二次
元或いは三次元的に連通する粒子状の気孔４と、この骨
材５自体に形成した小気孔６とが、音の経路を複雑化さ
せている。このような吸音構造は、吸音材内部の見掛け
上の音速を局所的に変化させ、ジェットエンジンのよう
な広帯域の騒音に対する吸音効果を高める作用を有す
る。
【００２０】なお、本発明の多孔質吸音材では、これら
の大小の気孔４、気孔６内を騒音が通過するときに、そ
こで生じる振動により音響抵抗が発生するが、気孔４，
６の通過回数を大幅に増加させているので、全体的な抵
抗を増大させている。そこで、この多孔質吸音材は高い
吸音効果を上げることができる。図３及び図５の多孔質
吸音材の周波数特性図に示すように、従来の図８に示す
発泡型吸音材の周波数特性図に比較して、広帯域の騒音
に対する吸音効果が高くなっている。
の大小の気孔４、気孔６内を騒音が通過するときに、そ
こで生じる振動により音響抵抗が発生するが、気孔４，
６の通過回数を大幅に増加させているので、全体的な抵
抗を増大させている。そこで、この多孔質吸音材は高い
吸音効果を上げることができる。図３及び図５の多孔質
吸音材の周波数特性図に示すように、従来の図８に示す
発泡型吸音材の周波数特性図に比較して、広帯域の騒音
に対する吸音効果が高くなっている。
【００２１】次に、本発明の多孔質吸音材の製造方法を
説明する。先ず、上述したようなガラス系又はアルミナ
系セラミックス粉粒体、分散剤及び有機バインダー等の
一般的な原材料を用い、これらの原材料に気孔形成材を
混入した原料スラリー又は、セラミックス粉粒体と気孔
形成材を乾式で均一混合した混合粉体を用いる。本発明
の製造方法では、この混入した気孔形成材を焼成等で除
去することにより、単に気孔率が７５％から８５％程度
に設定できるだけではなく、所望の形状及び大きさの気
孔４を正確に形成できるようになっている。
説明する。先ず、上述したようなガラス系又はアルミナ
系セラミックス粉粒体、分散剤及び有機バインダー等の
一般的な原材料を用い、これらの原材料に気孔形成材を
混入した原料スラリー又は、セラミックス粉粒体と気孔
形成材を乾式で均一混合した混合粉体を用いる。本発明
の製造方法では、この混入した気孔形成材を焼成等で除
去することにより、単に気孔率が７５％から８５％程度
に設定できるだけではなく、所望の形状及び大きさの気
孔４を正確に形成できるようになっている。
【００２２】この原料スラリー又は、乾式混合粉体は、
型枠に流し込み、次に、原料を脱水乾燥後、骨格形成焼
成を行ない、型抜きをする（第一工程）。この第一工程
により、骨材原料は、焼成又は焼固し、骨格の自立性を
付与される。この型枠は、多孔質吸音材としての所定の
形状にするため、その形状に応じたものである。
型枠に流し込み、次に、原料を脱水乾燥後、骨格形成焼
成を行ない、型抜きをする（第一工程）。この第一工程
により、骨材原料は、焼成又は焼固し、骨格の自立性を
付与される。この型枠は、多孔質吸音材としての所定の
形状にするため、その形状に応じたものである。
【００２３】最後に、気孔形成材を酸化、溶剤抽出等で
除去する（第二工程）。ここで用いる気孔形成材は、骨
材５の気孔４部分を形成するものであり、その形状は粒
状や球状にすることができる。この気孔形成材には、例
えば活性炭を用いることができる。第一工程において、
原料粉体に荷重を付与するために中蓋を用いる場合は、
型枠と中蓋との隙間から酸素の入り込みが抑制されるの
で炭素粒子や活性炭でも気孔形成材として用いることが
できる。この場合の炭素粒子や活性炭における体積減少
は、気孔径に影響を及ぼす程の大きさではない。
除去する（第二工程）。ここで用いる気孔形成材は、骨
材５の気孔４部分を形成するものであり、その形状は粒
状や球状にすることができる。この気孔形成材には、例
えば活性炭を用いることができる。第一工程において、
原料粉体に荷重を付与するために中蓋を用いる場合は、
型枠と中蓋との隙間から酸素の入り込みが抑制されるの
で炭素粒子や活性炭でも気孔形成材として用いることが
できる。この場合の炭素粒子や活性炭における体積減少
は、気孔径に影響を及ぼす程の大きさではない。
【００２４】気孔を形成するのに、気孔形成材を除去す
る必要がある。気孔形成材としては、この焼成後の残渣
が吸音特性に影響する。残渣が少ない場合は、特に問題
はない。多い場合は吸音特性が低下する。特に残渣が１
０重量％を超えると著しく吸音特性が低下する。１０重
量％以下なら問題とはならない。しかしながら、吸音材
の使用環境から考えると１重量％以下が好ましい。
る必要がある。気孔形成材としては、この焼成後の残渣
が吸音特性に影響する。残渣が少ない場合は、特に問題
はない。多い場合は吸音特性が低下する。特に残渣が１
０重量％を超えると著しく吸音特性が低下する。１０重
量％以下なら問題とはならない。しかしながら、吸音材
の使用環境から考えると１重量％以下が好ましい。
【００２５】本発明の気孔形成材としては、第一工程に
おいて、原料粉体に荷重を付与するための中蓋を用い
る。気孔形成材が僅かに体積減少する程度の耐酸化性を
有し、かつ、第二工程では、残渣が１０重量％以下であ
るものが使用できる。例えば、炭素粒子、活性炭等が使
用できる。
おいて、原料粉体に荷重を付与するための中蓋を用い
る。気孔形成材が僅かに体積減少する程度の耐酸化性を
有し、かつ、第二工程では、残渣が１０重量％以下であ
るものが使用できる。例えば、炭素粒子、活性炭等が使
用できる。
【００２６】また、第一工程において、気孔形成材がほ
とんど体積減少せず、かつ、熱膨張係数が、骨材のそれ
より大きく、かつ、第二工程では、残渣が１０重量％以
下であるものを使用できる。例えば、ＮａＵ、ＮａＦ、
ＫＣｌ、ＫＦが使用できる。
とんど体積減少せず、かつ、熱膨張係数が、骨材のそれ
より大きく、かつ、第二工程では、残渣が１０重量％以
下であるものを使用できる。例えば、ＮａＵ、ＮａＦ、
ＫＣｌ、ＫＦが使用できる。
【００２７】本発明の多孔質吸音材の気孔率は、７５％
から８５％に変えて製造することができる。この気孔率
は、セラミックス粉粒体、分散剤及び有機バインダー等
の基本的な原材料と、気孔形成材となる活性炭の配合割
合を可変することにより行う。この気孔率は、例えば次
のような数式１によって計算する。
から８５％に変えて製造することができる。この気孔率
は、セラミックス粉粒体、分散剤及び有機バインダー等
の基本的な原材料と、気孔形成材となる活性炭の配合割
合を可変することにより行う。この気孔率は、例えば次
のような数式１によって計算する。
【００２８】
【数１】
【００２９】また、本発明の多孔質吸音材の気孔４の直
径は、次の表１（多孔質セラミックスＴＰ製作アイテ
ム）に示すように、例えば、活性炭の平均径を１００〜
１５０μｍ及び５５０〜６００μｍに変え、同じ気孔率
で気孔４の直径だけを変えることも可能である。
径は、次の表１（多孔質セラミックスＴＰ製作アイテ
ム）に示すように、例えば、活性炭の平均径を１００〜
１５０μｍ及び５５０〜６００μｍに変え、同じ気孔率
で気孔４の直径だけを変えることも可能である。
【００３０】
【表１】
【００３１】骨材５に形成される多数の気孔６は、セラ
ミックスが焼結する際に、原料スラリー又は乾式混合粉
体に含まれている水分や小粒の気孔形成材等が蒸発した
部分である。この小気孔６の直径は、ガラス系又はアル
ミナ系セラミックス粉粒体、分散剤、有機バインダー及
び気孔形成材等の配合割合を可変することにより、所定
長になるように製造することができる。
ミックスが焼結する際に、原料スラリー又は乾式混合粉
体に含まれている水分や小粒の気孔形成材等が蒸発した
部分である。この小気孔６の直径は、ガラス系又はアル
ミナ系セラミックス粉粒体、分散剤、有機バインダー及
び気孔形成材等の配合割合を可変することにより、所定
長になるように製造することができる。
【００３２】焼成後の多孔質吸音材は、更に所定の形状
に切断することにより、例えば、ジェットエンジンの排
気ノズル等の所定の部材形状に適する形状にすることが
可能である。
に切断することにより、例えば、ジェットエンジンの排
気ノズル等の所定の部材形状に適する形状にすることが
可能である。
【００３３】［実施例１］次に、 本発明の製造方法に関
する具体的な実施例１と実施例２について説明する。先
ず、実施例１では、骨材となる原料粉体、ＢＭＡＳ１０
０ｇと、気孔形成材、１００μｍの活性炭６０ｇとを乾
式で均一に混合し、これを９ｃｍ×９ｃｍ×４ｃｍのア
ルミナ製の型枠に流し込み、この型枠を８．５ｃｍ×
８．５ｃｍ×１．０ｃｍのアルミナ製の中蓋で閉じる。
この状態で、１３００℃−２時間、 大気中で焼成し、Ｂ
ＭＡＳを結晶化させる。その後、 型枠から離型して、９
００℃−１０時間で１度焼成して活性炭を除去する。更
に、焼成体の上下を入れ替えて、２度目の焼成を９００
℃−１０時間行った。 このときの多孔質体の気孔率は８
０％であった。
する具体的な実施例１と実施例２について説明する。先
ず、実施例１では、骨材となる原料粉体、ＢＭＡＳ１０
０ｇと、気孔形成材、１００μｍの活性炭６０ｇとを乾
式で均一に混合し、これを９ｃｍ×９ｃｍ×４ｃｍのア
ルミナ製の型枠に流し込み、この型枠を８．５ｃｍ×
８．５ｃｍ×１．０ｃｍのアルミナ製の中蓋で閉じる。
この状態で、１３００℃−２時間、 大気中で焼成し、Ｂ
ＭＡＳを結晶化させる。その後、 型枠から離型して、９
００℃−１０時間で１度焼成して活性炭を除去する。更
に、焼成体の上下を入れ替えて、２度目の焼成を９００
℃−１０時間行った。 このときの多孔質体の気孔率は８
０％であった。
【００３４】［実施例２］実施例２では、骨材となる原
料粉体、ＢＭＡＳ１００ｇと、気孔形成材、６００μｍ
のＮａＦ３６０ｇとを乾式で均一に混合し、これを９ｃ
ｍ×９ｃｍ×４ｃｍのアルミナ製の型枠に流し込み、こ
の型枠を８．５ｃｍ×８．５ｃｍ×１．０ｃｍのアルミ
ナ製の中蓋で閉じる。この状態で、１３００℃−２時
間、 大気中で焼成し、ＢＭＡＳを結晶化させる。その
後、 型枠から離型して、水洗してＮａＦを除去した。こ
のとき得られた多孔質体の気孔率は８５％であった。
料粉体、ＢＭＡＳ１００ｇと、気孔形成材、６００μｍ
のＮａＦ３６０ｇとを乾式で均一に混合し、これを９ｃ
ｍ×９ｃｍ×４ｃｍのアルミナ製の型枠に流し込み、こ
の型枠を８．５ｃｍ×８．５ｃｍ×１．０ｃｍのアルミ
ナ製の中蓋で閉じる。この状態で、１３００℃−２時
間、 大気中で焼成し、ＢＭＡＳを結晶化させる。その
後、 型枠から離型して、水洗してＮａＦを除去した。こ
のとき得られた多孔質体の気孔率は８５％であった。
【００３５】なお、本発明は上記実施の形態、実施例に
のみ限定されるものではなく、気孔率が７５％から８５
％に変えた多孔質吸音材の実施の形態について説明して
あるが、この気孔率に限定されず、吸音材に用いる目的
やセラミックスの種類に応じて、７５％より低く、又は
８５％より高くすることも可能であり、そのため本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る
ことは勿論である。
のみ限定されるものではなく、気孔率が７５％から８５
％に変えた多孔質吸音材の実施の形態について説明して
あるが、この気孔率に限定されず、吸音材に用いる目的
やセラミックスの種類に応じて、７５％より低く、又は
８５％より高くすることも可能であり、そのため本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る
ことは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】上述したように、本発明の多孔質吸音材
は、一定の気孔率を有する多孔質セラミックスからなる
多孔質吸音材であるため、所定の吸音効果を維持しつ
つ、吸音材としての所定の曲げ強度を有する。しかも、
所定の大きさを有する気孔を形成する鎖状の骨材と、こ
の骨材自体にも、これらの気孔より直径の小さい気孔を
多数形成してあるので、ジェットエンジンのような広帯
域の騒音に対する吸音に適している。
は、一定の気孔率を有する多孔質セラミックスからなる
多孔質吸音材であるため、所定の吸音効果を維持しつ
つ、吸音材としての所定の曲げ強度を有する。しかも、
所定の大きさを有する気孔を形成する鎖状の骨材と、こ
の骨材自体にも、これらの気孔より直径の小さい気孔を
多数形成してあるので、ジェットエンジンのような広帯
域の騒音に対する吸音に適している。
【００３７】また、本発明では、多孔質吸音材の内部を
伝播する騒音の経路を、鎖状の骨材における粒子状の気
孔とこの骨材自体に形成した気孔とが、音の経路を複雑
化させているので、吸音材内部の見掛け上の音速を局所
的に変化させ、広帯域の騒音に対する吸音を高めてい
る。なお、これらの大小の気孔を通過するときに、生じ
る振動により音響抵抗が発生するが、気孔通過回数を大
幅に増加させているので、全体的な抵抗を増大させてい
る。
伝播する騒音の経路を、鎖状の骨材における粒子状の気
孔とこの骨材自体に形成した気孔とが、音の経路を複雑
化させているので、吸音材内部の見掛け上の音速を局所
的に変化させ、広帯域の騒音に対する吸音を高めてい
る。なお、これらの大小の気孔を通過するときに、生じ
る振動により音響抵抗が発生するが、気孔通過回数を大
幅に増加させているので、全体的な抵抗を増大させてい
る。
【００３８】更に、本発明の多孔質吸音材の製造方法
は、混入した気孔形成材を焼成等で除去することによ
り、所望の形状及び大きさの気孔を有する多孔質吸音材
を容易に製造することができる。従来のようにセラミッ
クスを発泡させて製造するものではなく、一定の気孔率
を有する多孔質吸音材を確実に製造できるので、吸音材
としての目的に応じて、広帯域な吸音効果が上げられる
多孔質吸音材を容易に製造することができる、等の優れ
た効果がある。
は、混入した気孔形成材を焼成等で除去することによ
り、所望の形状及び大きさの気孔を有する多孔質吸音材
を容易に製造することができる。従来のようにセラミッ
クスを発泡させて製造するものではなく、一定の気孔率
を有する多孔質吸音材を確実に製造できるので、吸音材
としての目的に応じて、広帯域な吸音効果が上げられる
多孔質吸音材を容易に製造することができる、等の優れ
た効果がある。
【図１】本発明の多孔質吸音材を示す模式図である。
【図２】本発明の多孔質吸音材の発明の実施の形態を示
す拡大写真である。
す拡大写真である。
【図３】図２に示す多孔質吸音材の周波数特性図であ
る。
る。
【図４】本発明の多孔質吸音材の他の発明の実施の形態
を示す拡大写真である。
を示す拡大写真である。
【図５】図４に示す多孔質吸音材の周波数特性図であ
る。
る。
【図６】従来の高温用吸音材を示す斜視図である。
【図７】従来の発泡型吸音材を示す拡大写真である。
【図８】従来の発泡型吸音材の周波数特性図である。
４ 骨材間の気孔 ５ 骨材 ６ 気孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１１月２９日（２０００．１１．
２９）
２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】また、このような構造の吸音材では、吸音
できる騒音の帯域が狭く、ジェットエンジンのような広
帯域の騒音（例えば１０００〜３０００Ｈｚ）を十分に
消音できなかった。
できる騒音の帯域が狭く、ジェットエンジンのような広
帯域の騒音（例えば１０００〜３０００Ｈｚ）を十分に
消音できなかった。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｋ 1/82 Ｆ０２Ｋ 1/82 Ｇ１０Ｋ 11/162 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ａ 11/16 Ｂ (72)発明者 中村 良也 東京都西多摩郡瑞穂町殿ケ谷229 石川島 播磨重工業株式会社瑞穂工場内 (72)発明者 田中 吉積 山口県宇部市大字小串1978−５ 宇部興産 株式会社内 (72)発明者 佐藤 光彦 山口県宇部市大字小串1978−５ 宇部興産 株式会社内 Ｆターム(参考） 4G062 AA11 AA12 BB01 BB05 BB06 CC01 CC08 CC09 DA02 DB02 DC02 DD01 DE02 DF01 EA01 EB01 EC01 ED02 EE01 EF01 EG02 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 NN40 QQ15 5D061 AA12 AA25 AA29 BB03 DD11
Claims (6)
- 【請求項１】 気孔（６）を有する骨材（５）により骨
格を形成したこと、を特徴とする多孔質吸音材。 - 【請求項２】 請求項１に記載の多孔質吸音材の気孔率
が７５％から８５％であることを特徴とする多孔質吸音
材。 - 【請求項３】 前記骨材（５）の気孔（６）は、骨材間
の気孔（４）より小さいことを特徴とする請求項１又は
２に記載の多孔質吸音材。 - 【請求項４】 前記骨材（５）の気孔（６）の直径は５
０μｍから１００μｍ程度であり、前記骨材間の気孔
（４）の直径は１００μｍから６００μｍであることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の多孔質吸
音材。 - 【請求項５】 少なくともセラミックス粉粒体と気孔形
成材とを含む原料を所定の形状で形成する第一工程と、 その後に、前記気孔形成材を除去する第二工程とを備え
たこと、を特徴とする多孔質吸音材の製造方法。 - 【請求項６】 前記セラミックス粉粒体はガラス系セラ
ミックスであり、前記気孔形成材は活性炭又は炭素粒子
であることを特徴とする請求項５に記載の多孔質吸音材
の製造方法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2000362242A JP2002167290A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 多孔質吸音材とその製造方法 |
| DE60133124T DE60133124T2 (de) | 2000-11-29 | 2001-11-28 | Poröses schallschluckendes material und verfahren zur herstellung desselben |
| US10/362,945 US6911158B2 (en) | 2000-11-29 | 2001-11-28 | Sound absorbing material and its manufacturing method |
| EP01998517A EP1340736B1 (en) | 2000-11-29 | 2001-11-28 | Porous sound absorbing material and method of manufacturing the material |
| PCT/JP2001/010406 WO2002044105A1 (en) | 2000-11-29 | 2001-11-28 | Porous sound absorbing material and method of manufacturing the material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000362242A JP2002167290A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 多孔質吸音材とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002167290A true JP2002167290A (ja) | 2002-06-11 |
Family
ID=18833556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000362242A Pending JP2002167290A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 多孔質吸音材とその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6911158B2 (ja) |
| EP (1) | EP1340736B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002167290A (ja) |
| DE (1) | DE60133124T2 (ja) |
| WO (1) | WO2002044105A1 (ja) |
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