噪音污染已成为危害人类健康和生态环境的世界性问题,特别是中低频噪音,具有影响范围广、实际危害大且难以被吸声材料控制的特点。目前,采用多孔材料吸声仍是治理噪音污染的有效手段之一。多孔陶瓷材料具有耐候性好、耐火度高、安全无毒且使用寿命长等诸多优点,在治理噪音污染领域具有巨大的潜在应用前景。然而,其吸声性能较其他材质的多孔吸声材料相对较低（特别是在中低频范围）,并未得到广泛应用。因此,如何利用陶瓷本身的优点,获得一种在中低频具有较高吸声性能的多孔吸声陶瓷具有重要意义。本论文以多孔陶瓷为基本对象,以提高降噪系数为目标,从内部孔结构设计的角度出发,制备了高性能吸声陶瓷,详细研究了材料内部孔结构对降噪性能的影响规律;并以该多孔陶瓷为基体,以尽可能提高低频吸声性能又不降低材料整体降噪性能为原则,从加强低频吸声效应和扩展吸声机制的角度出发,通过原位生长晶须,或引入氧化石墨烯复合材料,设计并制备了硼酸镁晶须多孔陶瓷、氧化石墨烯/丁苯橡胶多孔复合材料、还原氧化石墨烯/聚乙烯醇多孔复合吸声陶瓷,并系统分析了这些材料的各项性能和吸声机制。在凝胶注模法的基础上,结合二次发泡法和造孔剂法,成功制备了孔径高度连通的多孔陶瓷骨架结构。通过对孔结构进行表征,结果表明,该多孔陶瓷的孔隙率大于80%,孔径从纳米级到毫米级呈现多级分布,但主要集中于亚毫米级,连通率高达99%以上,其导热系数在0.0931-0.1081 W/m·K之间。并且以多孔陶瓷表征参数为基础,通过有限元分析模拟了孔隙率、平均孔径大小、孔径分布标准偏差和厚度对多孔陶瓷吸声性能的影响,为进一步设计多孔陶瓷孔结构提供了指导。接着,采用驻波管法测试多孔陶瓷的吸声性能,结果表明该陶瓷具有宽频吸声性能,吸声系数在1000 Hz时的最大值为1,降噪系数最大值为0.67,且最大吸声频率低至630 Hz,优于市售聚氨酯吸声材料的吸声性能。此外,当样品背面后置50 mm空腔时,在250-800 Hz频率范围内,吸声系数均在0.73以上,降噪系数高达0.79。以该多孔陶瓷为基体,采用真空浸渍法和高温固相合成法,在基体内部原位生长硼酸镁晶须。通过多种表征手段分析了烧结温度和保温时间对硼酸镁晶须生长的影响以及晶须生长机理。结果表明,在800℃下保温6 h后,成功地在基体孔壁上原位生长出长径比高、分散均匀的硼酸镁晶须。相比多孔陶瓷基体,晶须多孔陶瓷的流固界面增加,晶须使声波在多孔陶瓷基体内部发生更多的反射、折射和散射,导致热粘滞效应得到增强,平均吸声系数在200-2000 Hz增强了28.90%,在200-800 Hz提升了81.88%,且吸声曲线和吸声峰值向低频移动。此外,在多孔陶瓷内部原位生长晶须后,显气孔率为85.5%的多孔陶瓷基体的抗压强度由1.33±0.13 MPa提高到了3.50±0.63 MPa,而热导率最大仅提高了56.26%。为了进一步改善多孔陶瓷基体的低频降噪性能,探究了将橡胶基复合材料引入多孔陶瓷基体内部的降噪增强作用。在丁苯橡胶基质中引入氧化石墨烯,通过两者的界面相互作用使氧化石墨烯片在橡胶乳液中可以稳定分散,橡胶的拉伸性能和热导率得到了一定的提升。采用常压硫化法在多孔陶瓷内部孔壁涂覆氧化石墨烯/丁苯橡胶复合薄膜,多孔陶瓷基体的热导率和抗压强度略微增加,低频吸声系数得到明显提升,平均吸声系数在200-2000 Hz范围内提高了15.4%,在200-800 Hz内平均吸声系数提高了30.4%,吸声曲线整体向低频方向移动。吸声性能改善的主要原因是涂覆薄膜后声波的传输路径变得曲折,声波在传输过程中得到更多的耗散,其次表面修饰后阻尼效应的增强也是平均吸声系数提高的原因之一。通过冷冻干燥法制备了还原氧化石墨烯/聚乙烯醇多孔复合材料,降噪系数高达0.59,热导率低至0.024 W/m·K。通过调控还原氧化石墨烯/聚乙烯醇悬浮液浓度和还原氧化石墨烯掺入量,使还原氧化石墨烯/聚乙烯醇网络结构对多孔陶瓷基体的孔结构做进一步修饰,得到了还原氧化石墨烯/聚乙烯醇多孔复合陶瓷。相比多孔陶瓷基体,还原氧化石墨烯/聚乙烯醇多孔复合陶瓷的平均吸声系数在200-2000 Hz范围内和200-1000 Hz范围内分别增加了102.3%和127.2%。还原氧化石墨烯/聚乙烯醇网络结构对声波的反射、折射和散射以及自身的振动,使15 mm的还原氧化石墨烯/聚乙烯醇多孔复合陶瓷获得了与25 mm多孔陶瓷基体媲美的降噪性能,且低频吸声性能更优。此外,该多孔复合陶瓷的导热系数最大为0.0975 W/m·K,具备一定的隔热保温作用。