Apakah ada bahan yang dikenal sebagai isolasi suara tetapi konduktif termal?

13

Apakah ada bahan yang dikenal sebagai isolasi suara serta konduktif termal?

Biaya bukanlah masalah utama, tetapi lebih disukai biaya "jumlah yang masuk akal" dan jauh lebih sedikit daripada tingkat pengeluaran pertahanan nasional.

Ini adalah eksperimen pemikiran yang saya renungkan mengenai ide casing komputer yang melakukan panas sambil mengisolasi atau meredam semua suara di dalamnya.

Ada beberapa lubang dalam ide ketika sepenuhnya dibentuk mengenai hal yang wajar secara finansial, memungkinkan aliran udara, dll, tetapi untuk mempersempit pertanyaan ini, saya ingin mengabaikan semua kekhawatiran itu untuk eksperimen pemikiran.

Saya menyadari melakukan satu jenis energi sambil mengisolasi yang lain bukanlah hal yang mudah. Bahan terdekat yang terlintas dalam pikiran adalah air, tetapi itu tidak sepenuhnya akurat karena melakukan energi kinetik (yaitu hidrolika). Lebih baik digambarkan sebagai filter low-pass.

Jadi jika tidak ada bahan yang terlintas dalam pikiran, saya akan tertarik mendengar sesuatu yang dapat menyaring suara dengan sangat efektif saat melakukan panas juga.

Saya ingin menyebutkan bahwa materi tersebut padat, tetapi saya benar-benar tertarik pada materi apa pun dengan sifat-sifat ini hanya karena saya percaya (mungkin salah?) Bahwa ada kemungkinan sangat sedikit dari mereka. Sekali lagi, jangan berpikir dalam hal konsep tujuan yang saya sebutkan mengenai kasus komputer, ini hanya satu langkah menuju eksperimen pemikiran itu (yang kemungkinan tidak masuk akal, atau produk akan ada di pasaran saat ini yang menyediakannya).

materials thermal-conduction sound-isolation

— Jimmy Hoffa
sumber

Pendinginan konveksi paksa tidak akan tergantung pada bahan casing.

— Nick Alexeev

Air adalah 'konduktor sonik' yang sangat baik. Redaman lebih dari urutan besarnya kurang dari di udara di sebagian besar frekuensi dan suhu ( referensi ).

— Chris Mueller

1

Makanan untuk dipikirkan - kayu solid menghasilkan suara yang jauh lebih baik daripada udara, namun pintu kayu menghalangi suara saat ditutup; AFAIK mekanisme yang tepat adalah refleksi di perbatasan antara udara dan kayu, dan dan refleksi internal di dalam pintu. Mungkin lapisan dua bahan yang keduanya melakukan panas tetapi memiliki kecepatan suara yang sangat berbeda akan melakukan apa yang Anda inginkan?

— Peteris

9

Saya dapat memikirkan beberapa cara yang mungkin untuk mendekati ini.

Mungkin hal pertama yang harus dilihat adalah desain kasing itu sendiri. Mereka umumnya cenderung terdiri dari panel datar tipis yang terpaku pada bingkai. Dalam situasi seperti ini Anda bisa mendapatkan banyak manfaat dari penggunaan bahan mematikan yang relatif sedikit jumlahnya. Pendekatan ini banyak digunakan pada panel bodi otomotif dan memiliki keuntungan bahwa strip yang cukup kecil dapat mengurangi kemampuan panel untuk mentransmisikan suara secara signifikan dan dapat sesederhana seperti aspal yang diresapi.

Juga film atau pelapis yang relatif tipis dapat memiliki efek signifikan pada respons akustik tanpa memberikan banyak isolasi termal.

Demikian pula mungkin ada banyak potensi dalam meningkatkan redaman seluruh struktur kasing, misalnya dengan menggunakan gasket karet atau spacer pada sambungan logam ke logam.

Dalam istilah yang lebih umum, sering berguna untuk berpikir tidak begitu banyak dalam hal isolasi suara sebagai properti material umum tetapi untuk melihat bagaimana struktur secara keseluruhan merespon frekuensi getaran yang menjadi subjek dan 'menyetelnya' untuk merespons dengan cara yang Anda inginkan dengan menyesuaikan massa, kekakuan dan redamannya sehingga frekuensi resonansinya sejauh mungkin dari frekuensi eksitasi.

Jadi secara keseluruhan saya akan menyarankan untuk melihat perilaku dinamis dari kasus ini secara keseluruhan daripada hanya materi khusus.

Karena itu ada beberapa bahan yang layak dipertimbangkan. Aluminium dan tembaga (terutama dalam kemurnian tinggi) memiliki konduktivitas termal yang sangat baik dan cukup 'basah' dalam sifat mekaniknya, juga besi cor memiliki karakteristik redaman getaran yang baik serta konduktivitas termal yang masuk akal (dan saya ingin melihat PC besi cor kasus).

Mungkin juga patut dipertimbangkan komposit. Serat karbon memiliki potensi untuk konduktivitas termal yang baik dan mungkin perlu menyelidiki resin yang diisi aluminium dan ini mungkin memberikan sedikit lebih banyak fleksibilitas dalam menyesuaikan struktur casing untuk mendapatkan respon akustik terbaik.

Pendekatan lain yang mungkin dilakukan adalah dengan menjepit gel atau bubuk di antara dua lembar aluminium atau tembaga. Ada juga percobaan dalam sepenuhnya merendam sistem komputer dalam minyak yang akan memberikan redaman akustik dan pendinginan konvektif.

— Chris Johns
sumber

Pendekatan gel-antara-logam adalah salah satu yang telah saya renungkan .. apa yang akan menjadi bahan gel untuk digunakan? Besi Cor juga muncul di benak saya. Awalnya saya sudah berpikir untuk menggunakan air antara 2 lembar logam tetapi risiko bocor-goreng-semuanya memberikan jeda untuk keamanan pendekatan seperti itu, gel di sisi lain ... Saya tidak tahu apa-apa tentang bahan yang tersedia. Saya bertanya-tanya apakah barang yang mereka gunakan dalam kemasan es adalah ide yang bagus? Hmm ..

— Jimmy Hoffa

Salah satu kemungkinan adalah sesuatu seperti pasta termal yang digunakan untuk menghubungkan heatsink dan pendingin ke prosesor. Ada berbagai jenis yang tersedia dan versi pita perekat diri, jika digunakan untuk laminasi dua lembar aluminium bersama mungkin bekerja. Alternatif lain adalah membuat pasta dari bubuk aluminium dengan semacam pengikat cair.

— Chris Johns

ide gel-antara-logam tersedia secara komersial, para insinyur menyebutnya baja diam dan terdiri dari dua lapisan lembaran logam yang diikat bersama dengan lapisan bahan karet di antaranya. gagasan untuk menempelkan sepotong kain ter-rendam di bagian dalam dinding lebih murah; ini dilakukan di peralatan dapur kelas atas seperti mesin pencuci piring.

— niels nielsen

2

Beberapa hal pertama yang terlintas dalam pikiran adalah 'wol' logam (mis. Wol baja / 'bantalan scrub' stainless steel), atau busa karbon.

Wol logam akan memberikan isolasi termal minimal (ulir logam konduktor, insulasi celah udara, sehingga menyeimbangkan sebagian besar), tetapi sejumlah besar getaran meredam 'massa lemas.'
Busa karbon / aerogel / apa yang tidak: aerogel adalah bahan peredam suara yang sangat efektif, tetapi juga cukup bersifat insulator. Busa berbahan dasar karbon (yaitu membuat gel / busa organik, lalu karburasi dalam oven penurun suasana) dapat dengan mudah dibuat dengan ukuran pori yang lebih besar menggunakan proses pengeringan beku untuk membantu menurunkan isolasi termal, tanpa mengurangi sifat akustik terlalu banyak .

Sebuah renungan: Anda juga dapat menggunakan komposit tipe vinil / karbon-serat (mungkin diisi dengan alumina untuk meningkatkan konduktivitas termal) untuk membuat panel yang agak fleksibel (walaupun agak mahal) untuk membuat kotak komputer Anda. Fleksibilitas panel harus bekerja dengan baik untuk meredam banyak getaran & menyerap energi (terutama dengan tidak 'berdengung' sebanyak di mana panel bertemu, atau di mana kipas berisik / HDD dipasang ke panel).

— Robherc KV5ROB
sumber

Wol baja adalah ide menarik yang tidak pernah saya pikirkan! Itu memiliki manfaat tambahan yaitu keropos secara alami sehingga saya tidak akan benar-benar membutuhkan ventilasi udara bebas juga ... Saya bisa menggunakan bingkai dan membuat tas wol baja yang disegel secara efektif di seluruh bingkai dengan banyak lapisan tebal wol baja. .. Ini akan menyaring udara, dan tidak memerlukan ventilasi udara satu per satu sehingga suara udara masuk dan buang akan tersebar di seluruh hal yang kemungkinan akan semakin mengurangi suara, dan mendinginkan udara. Ini adalah pemikiran yang sangat menarik! Terima kasih!

— Jimmy Hoffa

dan jika saya memikirkan ini secara menyeluruh, saya bisa mengambil semuanya, letakkan di aluminium atau case lainnya dengan ruang penyangga 3 "di sekelilingnya (termasuk di bawahnya sehingga mengambang di tengah) dan memiliki lubang masuk / buang ( bukan layar) dalam hal itu, dan seluruh hal itu akan bertindak lebih jauh seperti muffler untuk masuk dan keluarnya udara ...

— Jimmy Hoffa

Dengan pendekatan itu, Anda akan mengalami masalah sirkulasi ulang udara melalui 'lapisan tebal' wol baja. Jika Anda ingin membuat pendekatan semacam itu praktis, Anda perlu memiliki bagian terpisah di "kotak luar" Anda untuk pemasukan / pembuangan udara, kemudian minta asupan atau pembuangan dari kotak dalam (wol dikantongi) berkomunikasi dengan sangat buruk ke kotak luar, dilindungi dari aliran berlawanan udara melalui sisa kotak dalam. Namun begitu disegel jauh dari aliran lawan, Anda kemudian bisa membingungkan aliran itu dengan wol untuk penyerapan & penyaringan suara juga.

— Robherc KV5ROB

1

Karena hampir semua suara (selain dari speaker sendiri) berasal dari kipas pendingin, itu akan sangat sulit untuk memblokir suara sambil memungkinkan aliran udara knalpot. Anda akan membutuhkan sistem pendingin yang berbeda dan mahal.

Mungkin yang paling berisik berikutnya adalah hard drive, yang jika panas terik dapat ditutupi secara lokal dengan bahan penyerap suara (atau beralih ke semua-SSD dengan biaya tertentu).

Singkatnya: Anda jauh lebih baik menghilangkan sumber suara daripada mencoba setelah fakta untuk memperbaiki masalah.

— Carl Witthoft
sumber

seperti yang saya katakan sejak awal, ini lebih merupakan eksperimen pikiran. Saya merasa menarik untuk mencoba dan memikirkan pendekatan baru untuk masalah umum. Masalah umum hari ini: komputer berisik. Saya menyadari banyak sekali solusi khas, tetapi pertanyaan ini didasarkan pada menyerang masalah dari sikap: Apa yang belum saya baca atau pikirkan sebelumnya? Penyebutan lembaran logam dengan gel di atas mereka berbicara dengan pemikiran yang menarik! Bayangkan kasing Anda penuh dengan kipas, tetapi kasing Anda adalah 2 kubus besi bersarang dengan gel di antaranya?

— Jimmy Hoffa

1

"Bayangkan kasingmu penuh dengan kipas, tetapi kasingmu adalah 2 kubus besi bersarang dengan gel di antara mereka?" maka selama Anda memiliki muffler yang tepat pada aliran udara masuk dan keluar Anda harus baik-baik saja terlepas dari konduktivitas termal gel. Di sisi lain, jika Anda memblokir aliran udara, komputer Anda mungkin akan terlalu panas bahkan jika gel Anda benar-benar konduktif secara termal. Komputer (setidaknya desktop dan laptop biasa) didinginkan melalui pertukaran udara, bukan melalui kondensasi case.

— Peter Green

"Bayangkan sebuah kotak bulat dengan distribusi seragam penggemar ..."

— Carl Witthoft

@PeterGreen jadi Anda pikir muffler bisa menjadi aset berharga? Saya menyadari aliran udara adalah salah satu masalah terbesar, tetapi saya bermaksud untuk mendorong pertanyaan tentang penanganan itu ke pertanyaan terpisah untuk menjaga yang sempit dan yang berikutnya juga.

— Jimmy Hoffa

1

Jika hard disk drive diganti dengan solid state drive dan heat sink untuk chip CPU dibuat lebih besar dan dieksternalisasi, mungkin saja ada komputer diam yang didinginkan langsung ke atmosfer atau dapat didinginkan dengan cara lain.

Saat ini, heat sink terpasang ke chip CPU dan semua ini terkandung dalam casing komputer, apakah itu laptop atau desktop. Untuk mendinginkan kipas pendingin yang ditempatkan di casing komputer untuk memberikan aliran udara di atas pendingin.

Jika satu pada panel yang lebih besar dari casing komputer bertindak sebagai heat sink, ia dapat dihubungkan ke chip CPU melalui konduktor termal dan panas yang dihasilkan oleh chip CPU ditarik dan dipancarkan ke atmosfer atau didinginkan dengan cara lain, seperti jaket air. Ini akan menghilangkan kebutuhan akan kipas pendingin yang berisik.

Selain itu, mengganti noise yang menghasilkan hard disk drive dengan silent solid state drive akan menghilangkan sumber kebisingan utama lainnya yang dihasilkan oleh komputer.

— Fred
sumber

0

Meskipun bukan bahan tunggal, dan pendekatan konsep yang sangat kasar, akankah pendekatan seperti ini tidak memungkinkan lebih banyak panas daripada suara melewati?

— John Don Key DeMayo
sumber

Saya pikir ini mirip dengan ide yang disebutkan orang lain yang seharusnya saya sadari sebelumnya: Sebuah knalpot ada karena alasan ini. Pernah dengar mobil tanpa mobil ?

— Jimmy Hoffa