Ses yalıtımlı ancak termal olarak iletken olduğu bilinen herhangi bir malzeme var mı?


13

Ses yalıtımlı olduğu kadar termal olarak iletken olduğu bilinen herhangi bir malzeme var mı?

Maliyet baskın bir endişe değil, tercihen "makul miktarlar" ve ulusal savunma harcama seviyelerinden çok daha düşük maliyetlidir.


Bu, içindeki tüm sesi yalıtırken veya nemlendirirken ısı ileten bir bilgisayar kasası fikrine baktığım bir düşünce deneyi.

Fikirde, finansal olarak makul, hava akışına izin veren vb.

Bir enerji türünü iletirken diğerine karşı yalıtımı basit bir şey değil. Akla gelen en yakın malzeme sudur, ancak bu tamamen doğru değildir, çünkü kinetik enerji (yani hidrolik) iletir. Bir çeşit alçak geçiren filtre gibi davranmak daha iyi tarif edilir.

Aklıma hiçbir malzeme gelmezse, ısıyı da iletirken sesi çok etkili bir şekilde filtreleyebilecek bir şey duymak isterim .

Niteleyiciyi, malzemenin katı olduğu belirtmek isterim, ancak sadece çok az sayıda olduğuna inanıyorum (belki de yanlış?) Olduğuna inanıyorum. Yine, bir bilgisayar kasası ile ilgili olarak bahsettiğim hedef kavramı açısından düşünmeyin, bu düşünce denemesine doğru sadece bir adımdır (muhtemelen makul değildir, ya da şu anda bunu sağlayan ürünler piyasada olacaktır).


Zorlanmış konveksiyon soğutma, davanın malzemesine bağlı olmayacaktır.
Nick Alexeev

Su mükemmel bir 'sonik iletkendir'. Zayıflama, çoğu frekans ve sıcaklıkta havadan daha az bir büyüklük sırasından daha fazladır ( referans ).
Chris Mueller

1
Düşünce için yiyecek - masif ahşap sesi havadan daha iyi iletir, ancak ahşap bir kapı kapatıldığında sesi engeller; AFAIK'ın tam mekanizması hava ve ahşap arasındaki sınırdaki yansıma ve kapı içindeki iç yansımadır. Belki her ikisi de ısı ileten ancak çok farklı ses hızlarına sahip iki malzemeden oluşan katmanlar ne istersen yapacak?
Peteris

Yanıtlar:


9

Buna yaklaşmanın birkaç olası yolunu düşünebilirim.

Muhtemelen bakılması gereken ilk şey, davanın kendisinin tasarımıdır. Genellikle bir çerçeveye perçinlenmiş ince, düz panellerden oluşurlar. Bu tür bir durumda, nispeten az miktarda ses yalıtımı yapan malzemenin kullanımından çok faydalanabilirsiniz. Bu yaklaşım otomotiv gövde panellerinde yaygın olarak kullanılmaktadır ve oldukça küçük bir şeridin panelin sesi önemli ölçüde iletme kabiliyetini azaltabilmesi ve bitüm emdirilmiş keçe kadar basit olabilmesi avantajına sahiptir.

Ayrıca nispeten ince filmler veya kaplamalar, fazla ısı yalıtımı sağlamadan akustik yanıt üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.

Benzer şekilde, örneğin, metalden metale metal bağlantılarına kauçuk contalar veya aralayıcılar kullanarak, davanın tüm yapısının sönümlemesini arttırmak için muhtemelen çok fazla potansiyel vardır.

Daha genel terimlerle, ses yalıtımı açısından genel bir malzeme özelliği olarak çok fazla düşünmek değil, bir bütün olarak yapının maruz kaldığı titreşim frekanslarına nasıl tepki verdiğine bakmak ve onu 'ayarlamak' genellikle yararlıdır. kütlesini, sertliğini ve sönümlemesini, rezonans frekansının uyarma frekansından mümkün olduğunca uzakta olacak şekilde ayarlayarak istediğiniz şekilde yanıt vermek.

Genel olarak, davanın dinamik davranışına sadece belirli bir materyalden ziyade bir bütün olarak bakmanızı tavsiye ederim.

Göz önünde bulundurulması gereken birkaç malzeme olduğunu söyledikten sonra. Alüminyum ve bakır (özellikle yüksek saflıkta) mükemmel termal iletkenliğe sahiptir ve mekanik özelliklerinde oldukça 'hantal', ayrıca dökme demir özellikle iyi titreşim sönümleme özelliklerine ve makul termal iletkenliğe sahiptir (ve dökme demir PC'yi görmek isterim) durum).

Kompozitleri de dikkate almaya değer olabilir. Karbon fiber iyi termal iletkenlik potansiyeline sahiptir ve alüminyum dolgulu reçineleri araştırmaya değer olabilir ve bunlar, en iyi akustik yanıtı elde etmek için davanın yapısını ayarlamada biraz daha esneklik verebilir.

Bir başka olası yaklaşım, iki tabaka alüminyum veya bakır arasında bir jel veya tozun sandviç haline getirilmesi olabilir. Ayrıca, bir bilgisayar sistemini tamamen akustik sönümleme ve konvektif soğutma sağlayacak yağa daldırma konusunda deneyler yapılmıştır.


Metal arasındaki jel yaklaşımı üzerinde düşündüğüm bir yaklaşımdır. Kullanılacak bir jel malzemesi ne olurdu? Ayrıca Dökme Demir de akla geldi. Başlangıçta 2 yaprak metal arasında su kullanmayı düşünmüştüm ama sızıntı kızartması riski - her şey böyle bir yaklaşımın güvenliğini duraklatıyor, diğer taraftan jel ... Mevcut malzemeler hakkında hiçbir şey bilmiyorum. Buz paketlerinde kullandıkları şeylerin iyi bir fikir olup olmayacağını merak ediyorum. Hmm ..
Jimmy Hoffa

Bir olasılık, soğutucuları ve soğutucuları işlemcilere bağlamak için kullanılan termal macun gibi bir şeydir. Çeşitli farklı tipler mevcuttur ve iki alüminyum tabakayı birlikte lamine etmek için kullanılırsa kendinden yapışkanlı bant versiyonu işe yarayabilir. Alternatif olarak, bir çeşit sıvı bağlayıcı ile alüminyum tozundan bir macun yapmak olabilir.
Chris Johns

metaller arası jel fikri piyasada mevcuttur, mühendisler buna sessiz çelik derler ve aralarında kauçuksu bir malzeme tabakasıyla birbirine bağlanmış iki tabaka sacdan oluşur. duvarın iç kısmına katranla ıslatılmış bir parça yapıştırma fikri daha ucuzdur; Bu bulaşık makinesi gibi üst düzey mutfak cihazlarında yapılır.
niels nielsen

2

Akla gelen ilk şey metalik 'yünler' (örneğin çelik yünü / paslanmaz çelik 'ovma pedleri') veya karbon köpüklerdir.

  • Metal yünler minimum ısı yalıtımı sağlayacaktır (metal teller iletir, hava boşlukları yalıtır, bu yüzden çoğunlukla dengelenir), ancak çok miktarda titreşim sönümleyici 'gevşek kütle'.

  • Karbon köpükler / aerojeller / ne değildir: aerojeller çok etkili ses sönümleme malzemeleridir, ancak oldukça yalıtkandır. Karbon bazlı köpükler (yani organik bir jel / köpük yapmak, daha sonra bir indirgeme atmosferi fırında karbürize etmek), akustik özellikleri çok fazla azaltmadan ısı yalıtımını düşürmeye yardımcı olmak için dondurarak kurutma işlemleri kullanılarak daha büyük bir gözenek boyutu ile kolayca yapılabilir. .

Sonradan düşünülen: Bilgisayar kutunuzu oluşturmak için biraz esnek (biraz pahalı olsa da) bir panel yapmak için vinil / karbon fiber tipi bir kompozit (belki de gelişmiş termal iletkenlik için alümina ile doldurulmuş) kullanabilirsiniz. Panel esnekliği, titreşimlerin çoğunu sönümlemek ve enerjiyi emmek için iyi çalışmalıdır (özellikle panellerin buluştuğu yerde veya gürültülü fanların / HDD'lerin panellere monte edildiği yerlerde 'uğultu' ile).


Çelik yünü hiç düşünmediğim ilginç bir fikir! Doğal olarak gözenekli olmanın ek bir yararı var, bu yüzden aslında bağımsız hava menfezlerine ihtiyacım olmayacaktı ... Bir çerçeve kullanabilir ve çok sayıda kalın çelik yünü tabakasıyla tüm çerçeve etrafında etkili bir çelik yün-torba yapabilirim. .. Bu hem havayı filtreleyecek hem de sıfır ayrı havalandırma deliği gerektirecektir, böylece hava girişi ve egzoz sesi, sesi daha da sönümleyecek ve havayı soğutacak olan her şeye yayılacaktır. Bu çok ilginç bir düşünce! Teşekkürler!
Jimmy Hoffa

ve eğer bunu düşünürsem, her şeyi alabilirim, etrafına 3 "tampon alanı olan bir alüminyum veya başka bir kasaya yerleştirebilirim (altta merkezde yüzer dahil) ve emme / egzoz delikleri ( ekranlar değil), ve her şey daha fazla hava girişi ve egzoz susturucu gibi davranacaktır ...
Jimmy Hoffa

Bu yaklaşımla, çelik yünün 'kalın tabakaları' aracılığıyla havanın yeniden dolaşımı sorunuyla karşılaşırsınız. Böyle bir yaklaşımı pratik yapmak istiyorsanız, "dış kutunuzda" hava girişi / egzozu için ayrı bir bölüme sahip olmanız, ardından iç (yün torbalı) kutudan giriş veya egzozun dış kutuya doğrudan iletişim kurması, iç kutunun geri kalanından karşı akış havasından korunur. Bununla birlikte, karşıt akıştan yalıtıldıktan sonra, ses emilimi ve filtrasyonu için de bu akışı yünle şaşırtabilirsiniz.
Robherc KV5ROB

1

Neredeyse tüm sesler (hoparlörlerin yanı sıra) soğutma fanlarından kaynaklandığından, egzoz hava akışına izin verirken sesi engellemek gerçekten zor olacaktır. Farklı, pahalı bir soğutma sistemine ihtiyacınız olacak.

Muhtemelen bir sonraki en gürültülü, iyi ısıtılmış batık ses emici malzeme ile yerel olarak kaplanabiliyorsa (veya pahasına olursa olsun tüm SSD'ye geçebilir) sabit sürücüdür.

Özetle: Ses kaynaklarını ortadan kaldırmak, sorunu düzeltmek için denemekten çok daha iyidir.


Bununla birlikte, dediğim gibi, bu daha çok bir düşünce deneyi. Sık karşılaşılan sorunlara yeni yaklaşımlar denemeyi ve düşünmeyi ilginç buluyorum. Günümüzün ortak sorunu: bilgisayar gürültülü. Sayısız çözümün çok iyi farkındayım, ancak bu soru soruna şu duruştan saldırmaya dayanıyor: Daha önce ne okumadım ya da düşünmedim? Aralarında bir jel bulunan metal levhaların yukarıdaki sözü ilginç bir düşünceye işaret ediyor! Kasanızın fanlarla dolu olduğunu düşünün, ancak kasanızın aralarında jel bulunan 2 dökme demir küp var mı?
Jimmy Hoffa

1
"Kasanızın fanlarla dolu olduğunu hayal edin, ancak kasanız aralarında jel bulunan 2 dökme demir küp mü?" hava giriş ve çıkışında uygun susturuculara sahip olduğunuz sürece, jelin termal iletkenliğine bakılmaksızın iyi olmalısınız. Öte yandan hava akışını bloke ederseniz, jeliniz termal olarak mükemmel bir şekilde iletilemese bile bilgisayarınız muhtemelen aşırı ısınır. Bilgisayarlar (en azından masaüstü ve normal dizüstü bilgisayarlar) kasa değişimi yoluyla değil, hava değişimi yoluyla soğutulur.
Peter Green

"Tek tip fan dağıtımı ile küresel bir vaka düşünün ..."
Carl Witthoft

@PeterGreen, böylece bir susturucunun değerli bir varlık olabileceğini mi düşünüyorsunuz? Hava akışının en büyük sorunlardan biri olduğunun farkındayım, ancak bunu dar ve sonraki soruyu tutmak için ayrı bir soruya yöneltmek niyetindeydim.
Jimmy Hoffa

1

Sabit disk sürücüsünün yerine katı hal sürücüsü takılmışsa ve CPU yongasının ısı emicisi daha büyük ve harici hale getirilmişse, doğrudan atmosfere veya başka yollarla soğutulabilen sessiz bir bilgisayara sahip olmak mümkün olurdu.

Şu anda, bir CPU çipine bir ısı emici bağlı ve tüm bunlar bir dizüstü bilgisayar veya masaüstü olsun, bilgisayar kasası içinde yer alıyor. Soğutmak için Soğutucu fanlar, soğutucu üzerine hava akışı sağlamak için bilgisayar kasasına yerleştirilir.

Bilgisayar kasasının daha büyük panellerindeki bir ısı emici olarak hareket ederse, termal iletkenler aracılığıyla CPU çipine bağlanabilir ve CPU çipi tarafından üretilen ısı çekilir ve atmosfere yayılır veya başka bir yolla soğutulabilir. su ceketi. Bu, gürültülü soğutma fanlarına olan ihtiyacı ortadan kaldıracaktır.

Ek olarak, gürültü üreten sabit disk sürücüsünün sessiz katı hal sürücülerle değiştirilmesi bilgisayarlar tarafından üretilen diğer ana gürültü kaynağını ortadan kaldıracaktır.


0

Tekil bir malzeme ve kavramın çok kaba bir yaklaşımı olmasa da, böyle bir yaklaşım sesin daha fazla ısıdan geçmesine izin vermez mi?

resim açıklamasını buraya girin


Sanırım bu, daha önce fark etmem gereken diğerlerinin bahsettiği fikre benziyor: Tam da bu nedenle bir susturucu var. Hiç biri olmadan bir araba duydunuz mu?
Jimmy Hoffa
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.