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岩棉板之所以会对声波产生明显阻碍,与它独特的内部结构和材料特性紧密相关:
纤维交织结构:岩棉板由天然岩石经高温熔融后纤维化制成,内部是错综复杂、相互交织的纤维网络。当声波传入岩棉板,会在纤维间不断碰撞、反射和折射。每一次与纤维的接触,都会使声波的部分能量被纤维吸收,转化为纤维的振动能,进而逐渐损耗。例如,声音从室外传入安装了岩棉板的室内时,这种纤维交织结构就像一张无形的 “网”,不断捕捉和削弱声波,使得室内听到的声音大幅减弱 。
多孔性:岩棉板具有大量微小且连通的孔隙,孔隙内充满空气。声波在孔隙中传播时,会引发空气的振动。由于空气与纤维壁之间存在摩擦,这种摩擦会消耗声波的能量,产生阻尼作用,阻碍声波的传播。而且,这些孔隙还能改变声波的传播路径,使声波在内部循环,进一步增加了能量的损耗。以 KTV 等对隔音要求高的场所为例,岩棉板的多孔结构能有效吸收和散射声音,防止声音泄漏到外界。
材料吸声特性:岩棉本身具备良好的吸声性能。声波作用于岩棉板时,一部分声能被材料吸收,转化为热能散发掉。这是因为岩棉纤维的分子结构在声波作用下产生共振,这种共振消耗了声能,从而对声波传播形成阻碍。像一些大型工厂车间,通过安装岩棉板来降低机器运转产生的噪音,利用的就是岩棉板的吸声特性 。
声波干涉:在岩棉板内部,由于复杂的纤维结构和孔隙分布,不同路径传播的声波可能会发生干涉现象。当声波在内部循环时,某些声波的波峰与波谷相遇,相互抵消,进一步削弱了声波的强度,起到了阻碍声波传播的效果。例如在一些录音棚的墙体和天花板采用岩棉板作为隔音材料,利用声波干涉原理,有效减少外界噪音对录音质量的影响。