第54章 为什么有的金属能“吃”掉噪音

在现代工业城市里，噪声主要来自交通运输、建筑施工、工业生产和公共活动等方面，而声源大多出于机械设备的运转。因此，控制和消除噪声必须控制声源，改善机械本身噪声的辐射，减弱噪声能量。近年来，科学家们正在寻找一种既能满足机械强度和物理性能，又能降低机械在运转过程中所产生的振动和噪声的材料。经过多年的努力，现在终于找到了这种理想的材料，它们可以取代现代工业中使用的合金。这种材料叫无声合金，人们形象地称它为“能吃噪声的金属”。无声合金为什么能“吃”噪声呢？原来，当金属体被施加上周期性应力时，在金属内部便产生了弹性应力波，当弹性应力波传到自由表面时，与其接触的空气就发生了压缩和膨胀的弹性振动，形成了空气的疏密波——噪声。而无声合金就是一种能吸收弹性应力波的理想材料，它能把大量的振能转变成材料内部的热能散发出去，从而使振动和噪声都迅速衰减。灰口铸铁便是无声合金。由于它的显微结构中所含的碳黑颗粒呈粗大的片状，所以能有效地吸收音量。还有锰—铜系和铁—铬—铝系合金也是无声合金。这些无声合金，也由于其独特的内部结构，每一个应力循环，都有显著的能量损失，因此，能达到无声防噪的目的。用这些无声合金制成的轴承，即使飞速旋转也悄然无声。用它制成螺旋桨，唯见疾驶的轮船水花翻腾，却没有固有的噪声。无声合金在国外已经广泛地应用于各个工业部门，有不少国家已把无声合金应用到飞机的螺旋桨、火车的制动器、鼓风机框架等设施上，有力地降低了噪声。可以预言，随着环境保护科学的发展，无声合金将大有发展。