腐朽木材的吸声性能

【目的】分析腐朽木材吸声性能与腐朽程度之间的关系,为腐朽木材的利用提供新思路。【方法】采用阻抗管法比较不同腐朽程度杨木（横切面）与正常材的法向吸声系数大小,并借助扫描电镜和压汞仪分析不同腐朽程度杨木木材孔隙的变化情况,解释其吸声性能提高的机制。【结果】3种不同腐朽程度杨木木材的平均吸声系数分别为0.35,0.27和0.24,随着腐朽程度增加,其平均吸声系数提高。不同腐朽程度杨木木材的最大吸声系数分别为0.58（1 600 Hz）,0.45（3 150 Hz）和0.43（4 000 Hz）,随着腐朽程度增加,吸收峰值增大并向低频方向移动。腐朽杨木木材的微观结构表明：腐朽木材细胞壁上纹孔膜被分解,闭塞纹孔重新打开,木射线等薄壁细胞被分解,甚至厚壁细胞壁也形成细小的裂纹。闭塞纹孔重新打开以及细胞壁上细小的裂纹增加了木材内部孔隙率和孔隙之间的连通性,当声波入射到腐朽木材表面时,大量的声波可以沿着这些细小的孔隙进入木材内部,木材的吸声性能提高。压汞仪测试结果表明：密度为0.23 g·cm-3的腐朽杨木木材与正常材相比,313-2 513 nm范围内的孔隙腐朽木材比正常材多1.25 m L·g-1,并且9 535-45 290 nm范围内的孔隙,腐朽木材也比正常材多,但差异不明显,密度为0.23 g·cm-3的腐朽杨木木材孔隙率提高24%,内部孔隙比表面积是正常材的3倍。腐朽木材与正常材相比,孔隙差距主要集中在几百纳米到几微米范围内,而这些小孔隙的增加导致木材的连通性提高,使更多的声波可以传入木材内部,声波通过木材内部孔隙时,由于黏性阻力声能转换为热能。小孔隙的增加导致木材内表面积增加,木材内部空气与细胞壁的接触增多,导致声波与细胞壁之间的黏性损耗增加,木材吸声性能提高。【结论】由于微生物的分解作用,木材内部形成许多微小孔隙,导致木材的孔隙率提高,木材内部孔隙比表面积增加,使得更多的声波可以进入木材内部,声波与细胞壁之间的黏性损耗增加,木材的吸声性能提高。