[0001] 本发明属于吸声降噪材料领域，更具体地，涉及一种用于吸声降噪的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料及其制备方法。

[0002] 随着交通工业和设备设施的不断发展，其所带来的噪声问题对环境的污染已不可忽视，长期暴露于噪声环境下将对人体的身心健康产生较大危害。现在主流的吸声材料通常在高频范围(频率一般在2kHz以上)内具有较高的吸声系数，但对于穿透性强、传播距离远的中低频声波的吸收效果较差。而中低频噪声(其中，中频一般为1kHz～2kHz，低频一般在1kHz以下)在生活中普遍存在且不易被感知，如各类发动机、压缩机、家电和交通工具等，因此需要重点关注和防治中低频噪声对人体造成的潜在危害。

[0003] 市面上的吸声材料以多孔吸声材料为主，如海绵泡沫和纤维毛毡等，但简单的孔隙结构使它们存在低频吸声性能差的缺点，同时它们的耐温性能和机械强度也较低，难以在复杂恶劣的工况条件下进行运用。对于低频吸声效果较好的微穿孔板和声学超材料，则存在吸声频率范围窄的缺点(例如：【1】邢拓,李贤徽,盖晓玲,等.微穿孔板复合板型声学超材料的低频吸声[J].声学学报,2020,45(06):878‑884.，其吸声系数大于0.6的频率范围显示在396～892Hz；【2】姬艳露,吕海峰,刘继宾.表面张力对薄膜型声学超材料隔声性能的影响[J].功能材料,2019,50(01):1120‑1125.，其吸声系数大于0.6的频率范围显示在700～920Hz)，限制了其实际应用。多孔陶瓷作为一类具备高气孔率、力学强度高、耐高温和优异化学稳定性等特点的多功能性陶瓷材料，在吸声降噪领域也表现出了巨大潜力。但仅通过调整多孔陶瓷的孔结构对材料的吸声性能提高有限，仍无法实现优异的宽频吸声。因此，有必要提出一种新型的吸声材料，能在宽频范围内实现有效的吸声降噪，同时兼顾较好的机械物理性能以实现更好的应用。

[0050] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0051] 后文对比例及实施例中对吸声系数的检测，均是按照GB/T18696.2‑2002《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2部分：传递函数法》，采用阻抗管对所制备的样品进行吸声系数测试；测试的声波频率f区间为200Hz～6400Hz，检测步长△f＝8Hz。

[0052] 以下为具体实施例：

[0053] 对比例1(仅得到第一级孔结构)

[0054] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠(作为增稠剂)、0.72g聚乙烯醇(作为粘结剂)、0.3g聚丙烯酸铵(作为分散剂)和0.12g磷酸三丁酯(作为消泡剂)混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0055] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0056] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出，利用两个平板挤压海绵5次，排出多余的浆料，得到生坯。

[0057] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0058] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物(即，彻底去除增稠剂、粘结剂、分散剂、消泡剂)；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0059] 图1是本对比例制备得到的多孔陶瓷的扫描电镜图，可以看出其具备均匀的网状多孔结构。

[0060] 对比例2

[0061] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0062] (2)从孔径为45PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0063] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出，利用两个平板挤压海绵5次，排出多余的浆料，得到生坯。

[0064] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0065] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物(即，彻底去除增稠剂、粘结剂、分散剂、消泡剂)；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0066] 对比例3

[0067] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0068] (2)从孔径为40PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0069] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出，利用两个平板挤压海绵5次，排出多余的浆料，得到生坯。

[0070] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0071] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物(即，彻底去除增稠剂、粘结剂、分散剂、消泡剂)；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0072] 图2是对比例1、2、3制备得到的多孔陶瓷的吸声系数曲线对比图，可以看到，随着模板材料PPI的增大，多孔陶瓷的整体吸声性能得到提高。但仅通过调整多孔陶瓷孔径对吸声系数的提升有限，仍无法实现在宽频范围内的高吸声效果，特别是在中低频声波范围。

[0073] 实施例1

[0074] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0075] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0076] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出；再对浸满浆料的聚氨酯海绵模板，利用两个平板挤压海绵5次，排出多余的浆料，得到生坯(该生坯中，多孔模板的网状骨架表面挂载有一层均匀的浆料)。

[0077] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0078] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0079] (6)将0.408g聚偏氟乙烯与三氟乙烯的共聚物(P(VDF‑TrFE))粉末与20g二甲基亚砜溶剂混合，在60℃下和400r/min转速下磁力搅拌4h，得到质量分数为2wt％的P(VDF‑TrFE)溶液。

[0080] (7)将步骤(5)得到的多孔陶瓷放入模具中，然后将步骤(6)得到的溶液灌注到多孔陶瓷中，使多孔陶瓷的孔隙被溶液完全填充。将表面平整的金属块放入液氮中持续15min使其充分冷却，将模具置于金属块上冷冻20min，脱模后得到柱状冷冻块。

[0081] (8)将步骤(7)得到的冷冻块放置于冷冻干燥机中，在‑60℃和20Pa下冷冻干燥3d，得到初步的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0082] (9)将步骤(8)得到的复合材料在140℃下保温5h，然后立即取出并放入冰水浴中冷却，完成淬火，冷却取出后在80℃下干燥6h，即可获得具备优异吸声性能的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0083] 图3是本实施例制备得到的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料的扫描电镜图，可以看出具备小孔结构的气凝胶成功在多孔陶瓷的大孔隙中形成。

[0084] 实施例2

[0085] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0086] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0087] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出，利用两个平板挤压海绵5次，排出多余的浆料，得到生坯。

[0088] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0089] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0090] (6)将0.619g聚偏氟乙烯与三氟乙烯的共聚物(P(VDF‑TrFE))粉末与20g二甲基亚砜溶剂混合，在60℃下和450r/min转速下磁力搅拌6h，得到质量分数为3wt％的P(VDF‑TrFE)溶液。

[0091] (7)将步骤(5)得到的多孔陶瓷放入模具中，然后将步骤(6)得到的溶液灌注到多孔陶瓷中，使多孔陶瓷的孔隙被溶液完全填充。将表面平整的金属块放入液氮中持续15min使其充分冷却，将模具置于金属块上冷冻20min，脱模后得到柱状冷冻块。

[0092] (8)将步骤(7)得到的冷冻块放置于冷冻干燥机中，在‑60℃和20Pa下冷冻干燥3d，得到初步的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0093] (9)将步骤(8)得到的复合材料在140℃下保温5h，然后立即取出并放入冰水浴中冷却，完成淬火，冷却取出后在80℃下干燥6h，即可获得具备优异吸声性能的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0094] 实施例3

[0095] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0096] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0097] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出，利用两个平板挤压海绵5次，排出多余的浆料，得到生坯。

[0098] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0099] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0100] (6)将0.833g聚偏氟乙烯与三氟乙烯的共聚物(P(VDF‑TrFE))粉末与20g二甲基亚砜溶剂混合，在60℃下和500r/min转速下磁力搅拌8h，得到质量分数为4wt％的P(VDF‑TrFE)溶液。

[0101] (7)将步骤(5)得到的多孔陶瓷放入模具中，然后将步骤(6)得到的溶液灌注到多孔陶瓷中，使多孔陶瓷的孔隙被溶液完全填充。将表面平整的金属块放入液氮中持续15min使其充分冷却，将模具置于金属块上冷冻20min，脱模后得到柱状冷冻块。

[0102] (8)将步骤(7)得到的冷冻块放置于冷冻干燥机中，在‑60℃和20Pa下冷冻干燥3d，得到初步的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0103] (9)将步骤(8)得到的复合材料在140℃下保温5h，然后立即取出并放入冰水浴中冷却，完成淬火，冷却取出后在80℃下干燥6h，即可获得具备优异吸声性能的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0104] 图4是对比例1和实施例1、2、3制备得到的吸声材料的吸声系数曲线对比图，可见相比于对比例1制备得到的多孔陶瓷，在引入压电聚合物气凝胶结构后，实施例1、2、3制备得到的复合材料的吸声性能得到了大幅提高。对比例1在250Hz到6400Hz的范围内的平均吸声系数为0.72，实施例1、2、3的平均吸声系数分别为0.88、0.84和0.85。相比于对比例1，实施例1的平均吸声系数提高了22％。

[0105] 通过计算250Hz、500Hz、1500Hz和2000Hz频带下吸声系数的平均值获得降噪系数。对比例1的降噪系数为0.38，实施例1、2、3的降噪系数均为0.54，提高了42％，表明了多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料的中低频吸声性能得到了大幅提高。

[0106] 并且，对于低频声波(频率在1kHz以下)、频率大于2500Hz的高频声波，实施例1、2、3的吸声系数均高于对比例1。在低频区间，实施例3效果最好；在中高频区间，是实施例1效果最好。

[0107] 图5是对比例1和实施例1、2、3制备得到的吸声材料的热传导系数值，可以看到均‑1 ‑1具有较低的热传导系数，实施例3的热导系数低至0.1658W m K ，表明所制备的吸声材料具有较好的隔热耐温性能。

[0108] 图6是实施例1、2、3制备得到的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料的表面水接触角，其接触角大小分别为113°，115°和117°，表明复合材料具有较好的疏水性能。

[0109] 实施例4

[0110] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0111] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0112] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出；再对浸满浆料的聚氨酯海绵模板，利用两个平板挤压海绵6次，排出多余的浆料，得到生坯(该生坯中，多孔模板的网状骨架表面挂载有一层均匀的浆料)。

[0113] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0114] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0115] (6)将0.408g聚偏氟乙烯与三氟乙烯的共聚物(P(VDF‑TrFE))粉末与20g二甲基亚砜溶剂混合，在60℃下和400r/min转速下磁力搅拌4h，得到质量分数为2wt％的P(VDF‑TrFE)溶液。

[0116] (7)将步骤(5)得到的多孔陶瓷放入模具中，然后将步骤(6)得到的溶液灌注到多孔陶瓷中，使多孔陶瓷的孔隙被溶液完全填充。将表面平整的金属块放入液氮中持续15min使其充分冷却，将模具置于金属块上冷冻20min，脱模后得到柱状冷冻块。

[0117] (8)将步骤(7)得到的冷冻块放置于冷冻干燥机中，在‑60℃和20Pa下冷冻干燥3d，得到初步的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0118] (9)将步骤(8)得到的复合材料在140℃下保温5h，然后立即取出并放入冰水浴中冷却，完成淬火，冷却取出后在80℃下干燥6h，即可获得具备优异吸声性能的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0119] 实施例5

[0120] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0121] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0122] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出；再对浸满浆料的聚氨酯海绵模板，利用两个平板挤压海绵4次，排出多余的浆料，得到生坯(该生坯中，多孔模板的网状骨架表面挂载有一层均匀的浆料)。

[0123] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0124] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0125] (6)将0.408g聚偏氟乙烯与三氟乙烯的共聚物(P(VDF‑TrFE))粉末与20g二甲基亚砜溶剂混合，在60℃下和400r/min转速下磁力搅拌4h，得到质量分数为2wt％的P(VDF‑TrFE)溶液。

[0126] (7)将步骤(5)得到的多孔陶瓷放入模具中，然后将步骤(6)得到的溶液灌注到多孔陶瓷中，使多孔陶瓷的孔隙被溶液完全填充。将表面平整的金属块放入液氮中持续15min使其充分冷却，将模具置于金属块上冷冻20min，脱模后得到柱状冷冻块。

[0127] (8)将步骤(7)得到的冷冻块放置于冷冻干燥机中，在‑60℃和20Pa下冷冻干燥3d，得到初步的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0128] (9)将步骤(8)得到的复合材料在140℃下保温5h，然后立即取出并放入冰水浴中冷却，完成淬火，冷却取出后在80℃下干燥6h，即可获得具备优异吸声性能的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0129] 实施例6

[0130] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0131] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0132] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出；再对浸满浆料的聚氨酯海绵模板，利用两个平板挤压海绵3次，排出多余的浆料，得到生坯(该生坯中，多孔模板的网状骨架表面挂载有一层均匀的浆料)。

[0133] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0134] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0135] (6)将0.408g聚偏氟乙烯与三氟乙烯的共聚物(P(VDF‑TrFE))粉末与20g二甲基亚砜溶剂混合，在60℃下和400r/min转速下磁力搅拌4h，得到质量分数为2wt％的P(VDF‑TrFE)溶液。

[0136] (7)将步骤(5)得到的多孔陶瓷放入模具中，然后将步骤(6)得到的溶液灌注到多孔陶瓷中，使多孔陶瓷的孔隙被溶液完全填充。将表面平整的金属块放入液氮中持续15min使其充分冷却，将模具置于金属块上冷冻20min，脱模后得到柱状冷冻块。

[0137] (8)将步骤(7)得到的冷冻块放置于冷冻干燥机中，在‑60℃和20Pa下冷冻干燥3d，得到初步的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0138] (9)将步骤(8)得到的复合材料在140℃下保温5h，然后立即取出并放入冰水浴中冷却，完成淬火，冷却取出后在80℃下干燥6h，即可获得具备优异吸声性能的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0139] 图7是实施例1、4、5、6制备得到的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料的抗压强度和密度值，通过调整海绵模板浸满浆料后的挤压排挤次数制备了不同密度的复合吸声材‑3料，均具备小于1g cm 的低密度特点。同时复合吸声材料也具备一定的抗压强度，例如当密‑3
度为0.58g cm 时，其抗压强度为1.24MPa。

[0140] 实施例7

[0141] (1)将210g氧化锆粉末、90g去离子水、0.45g羧甲基纤维素钠、0.9g聚乙烯醇、0.45g聚丙烯酸铵和0.18g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为70wt％的均匀陶瓷浆料。

[0142] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径130mm，厚度26mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0143] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出；再对浸满浆料的聚氨酯海绵模板，利用两个平板挤压海绵5次，排出多余的浆料，得到生坯(该生坯中，多孔模板的网状骨架表面挂载有一层均匀的浆料)。

[0144] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0145] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为99mm，厚度20mm的吸声多孔陶瓷。

[0146] (6)将3.265g聚偏氟乙烯与三氟乙烯的共聚物(P(VDF‑TrFE))粉末与160g二甲基亚砜溶剂混合，在60℃下和500r/min转速下磁力搅拌8h，得到质量分数为2wt％的P(VDF‑TrFE)溶液。

[0147] (7)将步骤(5)得到的多孔陶瓷放入模具中，然后将步骤(6)得到的溶液灌注到多孔陶瓷中，使多孔陶瓷的孔隙被溶液完全填充。将表面平整的金属块放入液氮中持续15min使其充分冷却，将模具置于金属块上冷冻30min，脱模后得到柱状冷冻块。

[0148] (8)将步骤(7)得到的冷冻块放置于冷冻干燥机中，在‑60℃和20Pa下冷冻干燥4d，得到初步的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0149] (9)将步骤(8)得到的复合材料在140℃下保温6h，然后立即取出并放入冰水浴中冷却，完成淬火，冷却取出后在80℃下干燥8h，即可获得具备优异吸声性能的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0150] 实施例8

[0151] (1)将180g氧化铝粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0152] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0153] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出；再对浸满浆料的聚氨酯海绵模板，利用两个平板挤压海绵5次，排出多余的浆料，得到生坯(该生坯中，多孔模板的网状骨架表面挂载有一层均匀的浆料)。

[0154] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0155] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物；最后以3℃/min升至1600℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0156] (6)将0.408g聚偏氟乙烯与三氟乙烯的共聚物(P(VDF‑TrFE))粉末与20g二甲基亚砜溶剂混合，在60℃下和400r/min转速下磁力搅拌4h，得到质量分数为2wt％的P(VDF‑TrFE)溶液。

[0157] (7)将步骤(5)得到的多孔陶瓷放入模具中，然后将步骤(6)得到的溶液灌注到多孔陶瓷中，使多孔陶瓷的孔隙被溶液完全填充。将表面平整的金属块放入液氮中持续15min使其充分冷却，将模具置于金属块上冷冻20min，脱模后得到柱状冷冻块。

[0158] (8)将步骤(7)得到的冷冻块放置于冷冻干燥机中，在‑60℃和20Pa下冷冻干燥3d，得到初步的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0159] (9)将步骤(8)得到的复合材料在140℃下保温5h，然后立即取出并放入冰水浴中冷却，完成淬火，冷却取出后在80℃下干燥6h，即可获得具备优异吸声性能的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0160] 实施例9

[0161] (1)将180g氧化锆粉末、60g去离子水、0.3g羧甲基纤维素钠、0.72g聚乙烯醇、0.3g聚丙烯酸铵和0.12g磷酸三丁酯混合加入带有氧化锆球磨珠的球磨罐内，在200r/min的转速下球磨6h，得到固含量为75wt％的均匀陶瓷浆料。

[0162] (2)从孔径为50PPI的聚氨酯海绵块上切割出直径38mm，厚度40mm的海绵模板，将其浸泡于20wt％的氢氧化钠溶液中，在60℃的水浴温度下浸泡6h，浸泡结束后将海绵模板用清水冲洗干净，在80℃下烘干4h后得到用于浆料浸渍的模板。

[0163] (3)将步骤(2)得到的海绵模板浸渍于步骤(1)得到的陶瓷浆料中，充分挤压海绵模板使陶瓷浆料完全进入到海绵内部，随后将海绵从浆料中取出；再对浸满浆料的聚氨酯海绵模板，利用两个平板挤压海绵5次，排出多余的浆料，得到生坯(该生坯中，多孔模板的网状骨架表面挂载有一层均匀的浆料)。

[0164] (4)将步骤(3)得到的生坯在室温下放置12h，随后在80℃下干燥8h。

[0165] (5)将步骤(4)得到的干燥生坯放置于马弗炉中，以1℃/min升至100℃，保温30min，以除去残留的水分；然后以1℃/min升至350℃，保温2h，除去海绵模板；继续以1℃/min升至500℃，保温60min，除去残留的有机物；最后以3℃/min升至1500℃，保温2h；随炉冷却到室温，得到直径为29mm，厚度30mm的吸声多孔陶瓷。

[0166] (6)将0.408g聚偏氟乙烯与三氟乙烯的共聚物(P(VDF‑TrFE))粉末与20g二甲基亚砜溶剂混合，在60℃下和400r/min转速下磁力搅拌4h，得到质量分数为2wt％的P(VDF‑TrFE)溶液。

[0167] (7)将步骤(5)得到的多孔陶瓷放入模具中，然后将步骤(6)得到的溶液灌注到多孔陶瓷中，使多孔陶瓷的孔隙被溶液完全填充，将其放于‑20℃的冰箱中冷冻铸造12h，脱模后得到柱状冷冻块。

[0168] (8)将步骤(7)得到的冷冻块放置于冷冻干燥机中，在‑60℃和20Pa下冷冻干燥3d，得到初步的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0169] (9)将步骤(8)得到的复合材料在140℃下保温5h，然后立即取出并放入冰水浴中冷却，完成淬火，冷却取出后在80℃下干燥6h，即可获得具备优异吸声性能的多孔陶瓷/压电聚合物气凝胶复合材料。

[0170] 上述实施例仅为示例，除了使用网状聚氨酯海绵作为前驱体模板外，还可以使用其他多孔聚合物材料(如聚苯乙烯、聚氯乙烯和纤维素等)；增稠剂、粘结剂、分散剂、消泡剂除了上述实施例中使用的若干具体材料外，也可以选用类似功能的其他添加剂材料，它们的用量也可以灵活调整。另外，第一级孔的孔径，可以根据实际需要灵活调整，即通过调整模板的孔结构参数(如PPI参数)得到不同孔径的第一级孔。同理，次级孔的孔径，可以根据实际需要灵活调整，即，通过调整压电聚合物均质溶液的浓度(浓度越大，次级孔的孔径越小；也就是说，除了上述实施例中使用的浓度小于等于4wt％的溶液外，也可以使用其他浓度)或调整冷冻干燥条件(冷冻铸造温度越低，次级孔的孔径越小)得到不同孔径的次级孔。

[0171] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。