Чи існують матеріали, звукоізоляційні, але теплопровідні?

Чи існують матеріали, звукоізоляційні, а також теплопровідні?

Вартість не є головним питанням, але бажано коштувати "розумні суми" і набагато менше, ніж національні рівні витрат на оборону.

Це продуманий експеримент, над яким я замислююся над ідеєю комп'ютерного корпусу, який проводить тепло, ізолюючи або затухаючи весь звук всередині.

В ідеї є багато дірок, коли вони повністю сформовані щодо фінансово обґрунтованих, що дозволяють подавати повітряний потік і т. Д., Але для того, щоб це питання було вузьким, я хочу просто відкинути всі ці проблеми з продуманого експерименту.

Я визнаю, що проведення одного типу енергії під час ізоляції проти іншого не є прямою справою. Найближчий матеріал, який спадає на думку, - це вода, але це не зовсім точно, оскільки вона проводить кінетичну енергію (тобто гідравліку). Це краще описано як функціонування як фільтр низьких частот.

Тож якщо жодних матеріалів не спадає на думку, мені було б цікаво почути щось, що могло б дуже ефективно фільтрувати звук під час проведення тепла.

Я хотів би сказати класифікатору, що матеріал є твердим, але мені було б цікаво справді будь-який матеріал із цими властивостями лише тому, що я вважаю (можливо, неправильно?), Що їх, мабуть, дуже мала кількість. Знову ж таки, не варто думати з точки зору концепту цілі, яку я згадував щодо комп’ютерного випадку, це лише один крок до мисленнєвого експерименту (який, швидше за все, не є розумним, інакше продукти, які зараз є на ринку, що пропонують таке).

Я можу придумати кілька можливих способів наблизитись до цього.

Напевно, перше, на що слід звернути увагу, - це сама конструкція корпусу. Зазвичай вони складаються з тонких плоских панелей, прикованих до рами. У такій ситуації можна отримати велику користь від використання відносно невеликої кількості звукозапильного матеріалу. Цей підхід широко застосовується на автомобільних панелях кузова і має перевагу в тому, що досить невелика смужка може знизити здатність панелі значно передавати звук і може бути такою ж простою, як бітумний просочений повсть.

Також відносно тонкі плівки або покриття можуть мати істотний вплив на акустичну характеристику, не забезпечуючи особливої ​​теплоізоляції.

Так само, мабуть, є великий потенціал для збільшення демпфування всієї конструкції корпусу, наприклад, за допомогою використання гумових прокладок або прокладок на металевих з'єднаннях.

Більш загально кажучи, часто корисно думати не стільки щодо звукоізоляції, скільки загальної властивості матеріалу, скільки дивитися на те, як структура в цілому реагує на частоти вібрації, яким вона підпорядковується, і «налаштовує» її реагувати так, як вам потрібно, регулюючи його масу, жорсткість і демпфірування так, щоб його резонансна частота була максимально віддалена від частоти збудження.

Таким чином, я б радив дивитися на динамічну поведінку справи в цілому, а не лише на конкретний матеріал.

Сказавши, що є кілька матеріалів, які варто розглянути. Алюміній і мідь (особливо високої чистоти) мають чудову теплопровідність і досить «мокрі» за своїми механічними властивостями, також чавун має особливо хороші характеристики демпфування вібрації, а також розумну теплопровідність (і я хотів би побачити чавунний ПК випадок).

Можливо, варто також розглянути композити. Вуглецеве волокно має потенціал для хорошої теплопровідності, і, можливо, варто вивчити смоли, заповнені алюмінієм, і це може дати трохи більше гнучкості в налаштуванні структури корпусу, щоб отримати найкращу акустичну характеристику.

Іншим можливим підходом може бути сендвіч гелем або порошком між двома листами алюмінію або міді. Були також проведені експерименти з повним зануренням комп'ютерної системи в масло, яке забезпечило б як акустичне демпфування, так і конвективне охолодження.

Перша пара речей, які приходять в голову, - це металеві «шерсті» (наприклад, «скраб-прокладки» з вати / нержавіючої сталі) або вугільні піни.

• Металева вата забезпечить мінімальну теплоізоляцію (металеві нитки проводяться, повітряні зазори ізолюються, тому вона в основному врівноважує), але велика кількість вібрації, що гасить «кульгаву масу».

• Вугільні піни / аерогелі / що ні: аерогелі є дуже ефективними звукозаглушаючими матеріалами, але також є досить ізоляційними. Піни на основі вуглецю (тобто виготовляють органічний гель / піну, потім карбюрують у духовці з відновленою атмосферою) можна легко виготовити з більшим розміром пор, використовуючи процеси сушіння морозилом, щоб сприяти зниженню теплоізоляції, не надто зменшуючи акустичні властивості .

Зауваження: Ви також можете використовувати композит типу вінілового / вуглецевого волокна (можливо, наповнений глиноземом для підвищення теплопровідності), щоб зробити дещо гнучку (хоч і трохи дорогу) панель для побудови комп'ютерної коробки. Гнучкість панелі повинна добре працювати для демпфування багатьох вібрацій та поглинання енергії (наприклад, не «гудіння» стільки, де зустрічаються панелі, або там, де на панелі встановлені шумні вентилятори / жорсткі диски).

Оскільки майже весь звук (окрім самих динаміків) походить від вентиляторів охолодження, блокувати звук буде дуже важко, дозволяючи подавати вихлопний потік повітря. Вам знадобиться інша, дорога система охолодження.

Напевно, наступним галасливим є жорсткий диск, який у випадку добре прогрітого потоку може бути покритий локально звукопоглинаючим матеріалом (або переключитися на все-SSD за певні кошти).

Підсумовуючи: вам набагато краще усунути джерела звуку, ніж намагатися покращити проблему.

Якщо привід жорсткого диска замінили на твердотільний накопичувач, і тепловідвід для мікросхеми процесора був збільшений і зовнішній, можна було б мати безшумний комп'ютер, який охолоджувався безпосередньо в атмосферу або міг бути охолоджений іншими способами.

В даний час на мікросхемі процесора приєднаний радіатор, і все це міститься в корпусі комп'ютера, будь то ноутбук або настільний ПК. Для охолодження тепловентилятора вентилятори розміщують у корпусі комп'ютера, щоб забезпечити потік повітря через радіатор.

Якщо одна на більших панелях корпусу комп'ютера діяла як тепловідвідник, її можна було підключити до мікросхеми процесора за допомогою теплових провідників, а тепло, отримане мікросхемою процесора, відводиться та випромінюється в атмосферу або охолоджується іншими способами, наприклад водяна куртка. Це позбавить від необхідності галасливих вентиляторів охолодження.

Крім того, заміна жорсткого диска, що випускає шум, на тихі твердотілі накопичувачі усуне інше основне джерело шуму, що виробляється комп'ютерами.

Хоча не такий особливий матеріал і дуже грубе наближення концепції, чи такий підхід не дозволив би пройти більше тепла, аніж звук?