超声波液位计，换能器及水下音频2kHz ～ 7kHz 频段范围内的吸声系数增大; 继续增大QH700 号玻璃微珠的含量,则材料的特征吸声峰向高频方向移动,低频吸声性能降低。对于反射而言,7kHz 以下频段内,材料的反射系数随Q H700 号玻璃微珠含量的增加而增大。这可能是因为当填料含量较少时(8 %以下) ,可以用前文的知识进行分析,即增加该填料可以增强聚合物与填料间的相互作用,会增加体系的内摩擦,增强材料对入射声能的损耗,吸声性能提高。但当填料加入量比较大时,对吸
声性能的影响和此填料的本身结构有关系,下一步会进行更深入的研究。上述现象表明,Q H700 号玻璃微珠填料含量的变化使得聚氨酯弹性体材料的特征吸声峰频率改变,适量QH700 号玻璃微珠填料的加入可以得到具有良好低频吸声性能的聚氨酯弹性体材料。

上述单一填料改性聚氨酯弹性体材料的研究表明,填料的种类、含量等因素的变化直接影响聚氨酯弹性体材料的吸声和反射性能,同时也使材料的特征吸声峰频率和特征反射频率发生偏移。下面将研究不同种类填料混合掺杂情况下,聚氨酯弹性体材料的水声性能变化规律,并通过优化设计结果制备出吸声性能好的多种填料混合改性聚氨酯弹性体材料。采用均匀设计与多元回归分析相结合的办法,对多种填料混合改性聚氨酯弹性体材料体系进行优化设计,以材料在2kHz～12kHz 频段内的平均吸声系数α和平均反射　①平均吸声系数α的回归方程
　　α = α0 +α1 w1 +α2 w2 +α3 w3 = 0. 81 + 0. 0065w1 -
0. 0015w2 - 0. 004w3
其中各系数α0 、α1 、α2 、α3 的值分别为0. 81 、0. 0065 、
- 0. 0015 、- 0. 004 ;相应的标准差分别为2. 98E213 、1. 12E2
14 、6. 11E215 、1. 28E214 ; a 的标准差为3. 45E214 ,α与w1 、
w2 、w3 的相关系数为1 。w1 的系数为正,说明增加云母片
的含量有利于提高复合材料的吸声系数。
②平均反射系数r 的回归方程
　　r = r0 + r1 w1 + r2 w2 + r3 w3 = 0. 067 +
0. 01w1 - 7. 5 ×10- 4 w2 + 0. 004w3
其中各系数r0 、r1 、r2 、r3 的值分别为0. 067 、0. 01 、- 7. 5 ×10 - 4 、0. 004 ;相应的标准差分别为0. 0352 、0. 0013 、7. 23E24 、0. 0015 ; r 的标准差为0. 0041 , r 与w1 、w2 、w3 的相关系数为0. 998 。w1 、w3 的系数为正,说明增加云母片和玻璃微珠K100 的含量,聚氨酯弹性体材料体系的声反射系数增大,w2 的系数为负,说明理论上增大玻璃微珠Q H700 的含
量有利于减小材料的声反射系数,但是值很小,说明对反射系数的减小并不明显。得到回归方程后,可根据填料含量变更的范围,输入相应的系数控制范围,如:α≥0. 8 和r ≤0. 2 ,通过计算得到符
合条件的配比及其性能参数,如表3 所示。依照上述优化的结果,按相应的配方制备聚氨酯弹性
体试样H00 (厚度60mm) ,进行相应的声学参数测试,结果如图5 所示。
　　对比表3 中优化计算结果与图5 中的实验结果,二者相符得较好,说明均匀设计和多元回归分析方法对于优化多特征吸声峰值向低频移动,低频段的吸声性能得到更大的改善;3. 空心玻璃微珠Q H700 填料含量的变化使得聚氨酯弹性体材料的特征吸声峰频率改变,适量空心玻璃微珠填
料的加入可以得到具有良好低频吸声性能的聚氨酯弹性体
材料。
4. 利用均匀设计和多元回归分析相结合的方法可以优化多种填料混合改性聚氨酯弹性体材料体系,此方法可以大大减少实验的次数。

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