CN104135708B - 玉化砗磲珍珠质纳米粉及扬声器振膜的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玉化砗磲珍珠质纳米粉及扬声器振膜的制作方法，该扬声器振膜的制作方法为制备砗磲纸浆浆料；将砗磲纸浆浆料倒入到盆型网状模子上，使得砗磲纸浆浆料沉积在该盆型网状模子上；砗磲纸浆浆料沉积至2毫米厚度后抄出；对抄出后的沉积物进行120℃暖风干燥15‑35分钟，再经260℃钛金属模具热压至20微米厚度固化120‑160分钟处理后形成扬声器振膜。本发明振膜采用玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆结合制作而成，声音横向传递的能量可以很快被吸收掉，又可以快速纵向振动发声，音频高端造成的盆分裂共振明显削弱，滚降的截止带也变得平顺。采用该振膜制作得到的扬声器播放声音通透圆润、音乐细节清晰且保真度好。
Description
技术领域
本发明涉及扬声器技术领域，尤其涉及一种玉化砗磲珍珠质纳米粉及扬声器振膜的制作方法。
背景技术
扬声器是能将电信号转变为声信号并能辐射到空气中去的电声换能器，它在通信、广播、教育和日常生活等方面有广泛的应用。而振膜是构成扬声器的最重要部件之一，其作用是辐射声音，振膜的材料对扬声器的辐射特性、音质、音调、音色有着至关重要的影响。新材料的应用往往会根本性地改变扬声器的音效，对扬声器振膜的材料基本要求是：1）振膜材料的密度尽量低，保证扬声器具有较高的灵敏度；2）材料的比弹性率（E/P）要尽可能的高，其中E是材料的弹性模量，P是材料的密度，换言之要求振膜材料既要轻又要具有较高的物理强度，这样可以使振膜在较宽的频率范围内做活塞运动，能有效的抑制分隔振动，减少频率响应的不均匀度，减少失真；3)要求振膜材料要有适当大的内部损耗，可使频率响应曲线比较平滑，由此改善音质。
目前，振膜种类很多，包括纸质振膜材料、金属振膜材料如铝镁合金、钛等、高分子振膜材料如聚丙烯、聚乙烯、液晶聚合物等、无机非金属振膜材料如陶瓷、碳化硼金刚石等、复合振膜材料等等。纸质振膜材料由于历史悠久、工艺成熟稳定、密度低、音色自然、设计自由度大等优点，在众多振膜中占主导地位，其他振膜材料由于成型困难或加工工艺不成熟不稳定等而使之使用具有一定的局限性。
但现有市面上不管是使用该纸质振膜或其他材料制成的扬声器在播放音乐时，都存在声音不够通透、不够圆润、音乐细节不够清晰及保真度不够理想等缺陷。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种操作简单、使用方便玉化砗磲珍珠质纳米粉及扬声器振膜的制作方法；由该振膜制成的扬声器播放声音平顺自然、明快清晰、高音通透且低音强劲，保真度效果好。
为实现上述目的，本发明提供一种玉化砗磲珍珠质纳米粉的制作方法，包括以下步骤：
步骤1，用机械刮取砗磲的珍珠质层碎片；
步骤2，利用扫描电镜和光学显微镜对刮取的珍珠质层碎片的微观结构进行检测,并选取存在柱状珍珠质带、针状晶体带以及棱柱状晶体带的珍珠质层碎片作为合格碎片；
步骤3，采用摇摆式粉碎机将合格碎片进行机械粗粉碎至毫米级颗粒；
步骤4，采用气流粉碎机对毫米级颗粒进行粉碎并形成纳米级颗粒的玉化砗磲珍珠质纳米粉。
其中，所述柱状珍珠质带中单片文石板片的厚度等于或大于1微米。
其中，在步骤1之前还包括一步骤0，所述步骤0为：选取非活体砗磲作为备用材料。
其中，所述砗磲的化学成分为碳酸钙为86.65%-92.57%，壳角蛋白为5.22%-11.21%，水为0.69%-0.97%。
为实现上述目的，本发明还提供一种扬声器振膜的制作方法，包括以下步骤：
步骤a，制备砗磲纸浆浆料：将玉化砗磲珍珠质纳米粉加入到基础纸浆中并得到制作扬声器振膜的砗磲纸浆浆料；对于制作高音扬声器振膜，玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆在砗磲纸浆浆料中的质量百分比为25.2%-26.1%：74.8%-73.9%；对于制作中音扬声器振膜，玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆在砗磲纸浆浆料中的质量百分比为13.6%-14.8%：86.4%-85.2%；对于制作低音扬声器振膜，玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆在砗磲纸浆浆料中的质量百分比为6.3%-7.2%：93.7%-92.8%；且所述玉化砗磲珍珠质纳米粉为上述方法所制作得到的玉化砗磲珍珠质纳米粉；
步骤b，将砗磲纸浆浆料倒入到盆型网状模子上，使得砗磲纸浆浆料沉积在该盆型网状模子上；
步骤c，砗磲纸浆浆料沉积至2毫米厚度后抄出；
步骤d，对抄出后的沉积物进行120℃暖风干燥15-35分钟，再经260℃钛金属模具热压至20微米厚度固化120-160分钟处理后形成扬声器振膜。
其中，所述基础纸浆由绒毛纤维和韧皮纤维组成。
其中，将棉花与木棉树果皮内部的绒毛用搅拌机搅拌后形成所述绒毛纤维。
其中，所述绒毛纤维中，棉花与木棉树果皮内部的绒毛质量比例为1:1。
其中，所述韧皮纤维是从亚麻、大麻、黄麻、罗布麻或桑皮的韧皮部取得的纤维。
其中，所述韧皮纤维为帚化好且内腔钝角大，可与玉化砗磲珍珠质纳米粉紧密结合。
与现有技术相比，本发明提供的玉化砗磲珍珠质纳米粉及扬声器振膜的制作方法，具有以下效果：
1）选用砗磲通过机械刮取、微观选取、机械粗粉碎和气流精细粉碎的方法得到玉化砗磲珍珠质纳米粉，该玉化砗磲珍珠质纳米粉具有优质的抗断裂韧性、活性强，具有适当大的内部损耗，在振动过程中可使频率响应曲线比较平滑，用于振膜中可改善音质。且该制作方法简单、工作效率高。
2）扬声器振膜采用玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆结合制作而成，玉化砗磲珍珠质纳米粉的柱状珍珠质带、针状晶体带以及棱柱状晶体带与基础纸浆内部的无数的纤维相互交织，形成很好的阻尼与润滑，因此声音横向传递的能量可以很快被吸收掉，又可以快速纵向振动发声，发声频域更为宽广与平坦，音频高端造成的盆分裂共振明显削弱，滚降的截止带也变得平顺。由该方法制得的振膜重量轻、弹性好、音频特性好且制作容易。
3）采用该振膜制作得到的扬声器播放声音平顺自然、明快清晰、高音通透、低音强劲、声音通透圆润、音乐细节清晰且保真度好。
附图说明
图1为本发明中玉化砗磲珍珠质纳米粉的制作方法流程图；
图2为本发明中扬声器振膜的制作方法流程图。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图1，本发明的玉化砗磲珍珠质纳米粉的制作方法，包括以下步骤：
步骤S0，选取非活体砗磲作为备用材料；砗磲属于大型双壳类海洋巨贝，目前人类已经掌握其饲养繁殖的技术；本实施例为挑选非活体砗磲的壳体，其沉于海底，在海底水压与砂石洋流包围环境中，经过多年矿物质交换变得成分稳定，俗称海底玉也俗称玉化砗磲，有美丽珍珠光泽而颜色洁白质地细腻的完整贝壳，一般尺寸越大的珍珠质成分越多，玉化砗磲所出产的海域受污染越小其品质越佳，一般优选中国南沙群岛尤以中国黄岩岛海域出产的为最佳，要求所选砗磲的化学成分为碳酸钙为86.65%-92.57%，壳角蛋白为5.22%-11.21%，水为0.69%-0.97%。
步骤S1，用机械刮取砗磲的珍珠质层碎片。珍珠质层极薄也是砗磲中重要的结构单元，具有完美有序的有机/无机层次状多级微结构；刮取过程中，肉眼可以观察到珍珠质层与其他层的基本分界线。
步骤S2，利用扫描电镜和光学显微镜对刮取的珍珠质层碎片的微观结构进行检测,并选取存在柱状珍珠质带、针状晶体带以及棱柱状晶体带的珍珠质层碎片作为合格碎片。其中，柱状珍珠质带中单片文石板片的厚度等于或大于1微米，柱状珍珠质带的形貌酷似鲍鱼贝壳的珍珠质形貌，且其板片为文石单晶。针状晶体带以及棱柱状晶体带均是由文石多晶构成。
步骤S3，采用摇摆式粉碎机将合格碎片进行机械粗粉碎至毫米级颗粒。
步骤S4，采用气流粉碎机对毫米级颗粒进行粉碎并形成纳米级颗粒的玉化砗磲珍珠质纳米粉。
相较于现有技术，本发明提供的玉化砗磲珍珠质纳米粉的制作方法，选用砗磲通过机械刮取、扫描选取、机械粗粉碎和气流精细粉碎的方法得到玉化砗磲珍珠质纳米粉，该玉化砗磲珍珠质纳米粉具有优质的抗断裂韧性、活性强，具有适当大的内部损耗，在振动过程中可使频率响应曲线比较平滑，用于振膜中可改善音质。且该制作方法简单、工作效率高。
请进一步参阅图2，本发明提供的扬声器振膜的制作方法，包括以下步骤：
步骤Sa，制备砗磲纸浆浆料：将玉化砗磲珍珠质纳米粉加入到基础纸浆中并得到制作扬声器振膜的砗磲纸浆浆料；对于制作高音扬声器振膜，玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆在砗磲纸浆浆料中的质量百分比为25.2%-26.1%：74.8%-73.9%；对于制作中音扬声器振膜，玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆在砗磲纸浆浆料中的质量百分比为13.6%-14.8%：86.4%-85.2%；对于制作低音扬声器振膜，玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆在砗磲纸浆浆料中的质量百分比为6.3%-7.2%：93.7%-92.8%；且玉化砗磲珍珠质纳米粉为上述方法所制作得到的玉化砗磲珍珠质纳米粉；
步骤Sb，将砗磲纸浆浆料倒入到盆型网状模子上，使得砗磲纸浆浆料沉积在该盆型网状模子上；
步骤Sc，砗磲纸浆浆料沉积至2毫米厚度后抄出；
步骤Sd，对抄出后的沉积物进行120℃暖风干燥15-35分钟，再经260℃钛金属模具热压至20微米厚度固化120-160分钟处理后形成扬声器振膜。
基础纸浆的一般制作方法与工艺已很成熟并为行业内所周知，在本实施例中，基础纸浆由绒毛纤维和韧皮纤维组成。将棉花与木棉树果皮内部的绒毛用搅拌机搅拌后形成绒毛纤维，绒毛纤维中，棉花与木棉树果皮内部的绒毛质量比例为1:1。韧皮纤维是从亚麻、大麻、黄麻、罗布麻或桑皮的韧皮部取得的纤维；当然，韧皮纤维还可以是从苎麻等其他植物中取得；韧皮纤维的特点是细胞壁厚，细胞腔仅占纤维断面的10％左右；纤维长，强度大；除少数木质化外，多数的胞间层为果胶质，麻类的纤维素含量在70％左右，除黄麻含有稍高的木素外，其余含木素都较低，亚麻则不含木素，有少量果胶。另外，韧皮纤维为帚化好且内腔钝角大，可与玉化砗磲珍珠质纳米粉紧密结合。绒毛纤维和韧皮纤维构成混合纤维，其中，绒毛纤维和韧皮纤维的质量比例为55:45，混合纤维经打浆机在纯水中打浆，得到浓度为9%的的基础纸浆。
通过上述方法制作得到的扬声器振膜，其参数见以下表格：
| 类型 | 纤维长度mm | 纤维中段宽度um | 纤维中段壁腔比 | 质量因子 | 杨氏模量10^9N/m^2 | 结晶度% | 半维素% | 木素及杂质% |
| 高音类型 | 3--8 | 3--10 | 2.2 | 0.6 | >10 | >92 | <2 | <0.2 |
| 中音类型 | 3--8 | 3--10 | 2.2 | 0.55 | >9 | >85 | <2.7 | <0.3 |
| 低音类型 | 3--8 | 3--10 | 2.2 | 0.5 | >8 | >78 | <3.3 | <0.4 |
从该表格可得出采用前述方法制作得到的高中低音三种类型振膜的纤维结构：
高音类型的纤维结构为：近似椭圆形，密度低，刚硬，弹力强，纤维长短粗细很均匀，结晶度高，帚化好；
中音类型的纤维结构为：近似椭圆形，密度低，坚硬，弹力适中，纤维长短粗细很均匀，结晶度高，帚化好;
低音类型的纤维结构为：近似椭圆形，密度低，柔韧，强度大，纤维长短粗细很均匀，结晶度高，帚化好。
基于上述描述和表格说明，相较于现有技术，本发明提供的扬声器振膜的制作方法，振膜采用玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆结合制作而成，玉化砗磲珍珠质纳米粉的柱状珍珠质带、针状晶体带以及棱柱状晶体带与基础纸浆内部的无数的纤维相互交织，形成很好的阻尼与润滑，让声音横向传递的能量可以很快被吸收掉，又可以快速纵向振动发声，发声频域更为宽广与平坦，音频高端造成的盆分裂共振明显削弱，滚降的截止带也变得平顺。由该方法制得的振膜重量轻、弹性好、音频特性好且制作容易。采用该振膜制作得到的扬声器播放声音平顺自然、明快清晰、高音通透、低音强劲、声音通透圆润、音乐细节清晰且保真度好。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种扬声器振膜的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，制备砗磲纸浆浆料：将玉化砗磲珍珠质纳米粉加入到基础纸浆中并得到制作扬声器振膜的砗磲纸浆浆料；对于制作高音扬声器振膜，玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆在砗磲纸浆浆料中的质量百分比为25.2％-26.1％：74.8％-73.9％；对于制作中音扬声器振膜，玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆在砗磲纸浆浆料中的质量百分比为13.6％-14.8％：86.4％-85.2％；对于制作低音扬声器振膜，玉化砗磲珍珠质纳米粉和基础纸浆在砗磲纸浆浆料中的质量百分比为6.3％-7.2％：93.7％-92.8％；
步骤b，将砗磲纸浆浆料倒入到盆型网状模子上，使得砗磲纸浆浆料沉积在该盆型网状模子上；
步骤c，砗磲纸浆浆料沉积至2毫米厚度后抄出；
步骤d，对抄出后的沉积物进行120℃暖风干燥15-35分钟，再经260℃钛金属模具热压至20微米厚度固化120-160分钟处理后形成扬声器振膜；
所述玉化砗磲珍珠质纳米粉，其是通过下述方法制得：用机械刮取砗磲的珍珠质层碎片；然后，利用扫描电镜和光学显微镜对刮取的珍珠质层碎片的微观结构进行检测,并选取存在柱状珍珠质带、针状晶体带以及棱柱状晶体带的珍珠质层碎片作为合格碎片；再采用摇摆式粉碎机将合格碎片进行机械粗粉碎至毫米级颗粒；最后，采用气流粉碎机对毫米级颗粒进行粉碎并形成纳米级颗粒的玉化砗磲珍珠质纳米粉。
2.根据权利要求1所述的扬声器振膜的制作方法，其特征在于，所述基础纸浆由绒毛纤维和韧皮纤维组成。
3.根据权利要求2所述的扬声器振膜的制作方法，其特征在于，将棉花与木棉树果皮内部的绒毛搅拌后形成所述绒毛纤维。
4.根据权利要求2所述的扬声器振膜的制作方法，其特征在于，所述韧皮纤维是从亚麻、大麻、黄麻、罗布麻或桑皮的韧皮部取得的纤维。
5.根据权利要求4所述的扬声器振膜的制作方法，其特征在于，所述韧皮纤维帚化好且内腔钝角大，可与玉化砗磲珍珠质纳米粉紧密结合。
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