CN104486699A

CN104486699A - 一种自清洁增强纤维复合材料骨传导耳机壳体

Info

Publication number: CN104486699A
Application number: CN201410844797.3A
Authority: CN
Inventors: 李义; 梁继才; 于开锋; 梁策
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2015-04-01

Abstract

一种自清洁增强纤维复合材料骨传导耳机壳体，制作所述壳体的原料由热塑性弹性体(英文简称TPE)、短切纤维、自清洁热塑性树脂胶体、纳米无机添加剂组成。其中，TPE树脂所占原料质量比为：75％～80％；短切纤维所占原料质量比为：10％～12％；自清洁热塑性树脂胶体所占原料质量比为：6％～12％；纳米无机添加剂所占原料质量比为：1％～5％。所述的自清洁热塑性树脂胶体为已内脂及其衍生物多元酯，并添加有戊二醛杀菌剂。所述的纳米无机添加剂为纳米蒙脱土粒子。

Description

一种自清洁增强纤维复合材料骨传导耳机壳体

技术领域

本发明涉及一种骨传导耳机壳体，尤其是一种热塑性弹性体基体的复合材料制作的具有自清洁杀菌功能、高比弹性率的骨传导耳机壳体。属于电声器件及音响产品设计制造领域。

背景技术

生理学研究表明，人内耳中的耳蜗是产生听觉的关键器官，它与听觉神经末梢相连，对抵达的振动信号产生听力感觉。在正常情况下，音频振动信号以两种方式传递到耳蜗并被人体感知：空气传导方式与骨传导方式。空气传导是我们熟知的传导方式，而骨传导则是声音信号通过振动颅骨，不通过外耳与中耳而直接传输到内耳。骨传导振动并不直接刺激听觉神经，但它激起的耳蜗内基底膜的振动图案却和空气传导声音的作用完全相同。例如，人听到自己咀嚼东西的声音都是通过骨骼传输的，而人听到自己说话的声音则是骨传导和空气传导声音合成的结果。

与声音空气传导方式相比，骨传导具有独特的优势。首先，由于骨传导信号收发器件紧贴人体头部工作，其振动元件为纯机械振动，无电磁辐射危害；其次，由于骨传导不需要空气作为媒介，在强烈噪声环境下仍有良好的清晰度；第三，骨传导对听力尤其是鼓膜不会造成损伤。

骨传导耳机所采用的机电换能器类型主要有压电驱动和电磁驱动两种。其中，压电驱动方式的优点是易于实现微小型器件，压电效率高；但是压电陶瓷材料的内阻抗较大，需要较高的驱动电压，并且材质较硬，低音效果差。电磁驱动方式的优点是可以实现更为优秀的声音回放效果，但是需要进行电-磁-机械转换，内部结构较压电方式复杂，壳体与振子的微型化设计难度高。因此，为了获得更为优异的声音回放效果，需要开发新型的电磁驱动骨传导耳机壳体材料。

发明内容

为了克服现有电磁驱动骨传导耳机效果的不足，本发明提供一种热塑性弹性体基体的复合材料制作的具有自清洁杀菌功能、高比弹性率、频响范围宽、产品横截面内部分布有微米级封闭泡孔的骨传导耳机壳体。

本发明所采用的技术方案是：一种热塑性弹性体基体的复合材料制作的具有自清洁杀菌功能、高比弹性率、频响范围宽、产品横截面内部分布有微米级封闭泡孔的骨传导耳机壳体，制作所述壳体的原料由热塑性弹性体(英文简称TPE)、短切纤维、自清洁热塑性树脂胶体、纳米无机添加剂组成。

所述壳体的内部结构为分布均匀的蜂窝状封闭泡孔结构，泡孔直径在10μm～100μm之间，泡孔密度大于10⁸个/cm³，与相同条件下的实心材料相比，所述壳体的结构具有质量大幅度减轻、比弹性率显著提高等优点。作为所述壳体的基体，TPE树脂具有弹性好，容易加工和控制成型尺寸误差，是一种较理想的骨传导耳机壳体原材料。但由于TPE树脂熔体的强度低；为了保证获得均匀分布的蜂窝状泡孔结构，需要添加其他原料以便提高其熔体强度。

本发明所述的壳体，采用TPE树脂、短切纤维、自清洁热塑性树脂胶体和纳米无机添加剂组成，以期获得优化的电声性能和力学性能。所述原料的质量配比如下：

TPE树脂所占原料质量比为：75％～80％；

短切纤维所占原料质量比为：10％～12％；

自清洁热塑性树脂胶体所占原料质量比为：6％～12％；

纳米无机添加剂所占原料质量比为：1％～5％。

所述的自清洁热塑性树脂胶体为已内脂及其衍生物多元酯，并添加有戊二醛杀菌剂。

所述的纳米无机添加剂为纳米蒙脱土粒子。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

1、所述壳体的表面涂覆有自清洁杀菌涂层，对使用者具有保护作用，尤其是多人共用耳机的情况，例如听音室、培训室等。

2、所述壳体的内部为蜂窝孔状结构，因此密度较同样尺寸的实心材料大为降低，但其刚性显著提高。

3、所采用的TPE树脂是一种高弹性聚合物，具有优良的综合性能，其原料供应充足、成本低廉。

附图说明

图1是本发明所述的骨传导耳机壳体示意图。1、壳体，2、TPE基体，3、短切纤维，4、泡孔，5、自清洁杀菌涂层。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，采用TPE树脂为基体的复合材料制作的壳体1，所述壳体的原材料为TPE树脂、短切纤维、自清洁热塑性树脂胶体和纳米无机添加剂组成。其中，TPE树脂所占壳体原料质量比为75％～80％；短切纤维所占壳体原料质量比为10％～12％；自清洁热塑性树脂胶体所占壳体原料质量比为6％～12％；纳米无机添加剂所占壳体原料质量比为1％～5％。

所述壳体的内部结构为均匀分布的蜂窝状封闭泡孔结构，泡孔直径在10μm～100μm之间，泡孔密度大于10⁸个/cm³，与相同条件下的实心材料相比，所述壳体的结构具有质量大幅度减轻、比弹性率显著提高等优点。作为所述壳体的基体，TPE树脂具有弹性好，容易加工和控制成型尺寸误差，是一种较理想的骨传导耳机壳体原材料。但由于TPE树脂熔体的强度低；为了保证获得均匀分布的蜂窝状泡孔结构，需要添加其他原料以便提高其熔体强度。

本发明所述的骨传导耳机壳体的制造工艺依次为：按照一定比例将TPE树脂2、短切纤维3和纳米无机添加剂送入混炼机混合均匀，然后将混合后的坯料送入发泡成型装置，在发泡成型装置螺杆旋转和料筒加热的共同作用下，坯料受热熔融塑化，将高压二氧化碳气体注入到发泡成型装置料筒内部，所述二氧化碳气体压力为15～20Mpa，与坯料形成聚合物/气体均相体系。随后，所述的聚合物/气体均相体系在成型模具中成型，从而在壳体1内部获得均匀分布的蜂窝状封闭泡孔4。所述成型模具动模设有转盘，转盘上设有2个工位，分别为发泡工位和涂覆工位。当成型模具的转盘旋转180度时，处于发泡工位的壳体1进入涂覆工位，自清洁热塑性树脂胶体在压力作用下涂覆到壳体1的内外表面，从而获得最终的壳体制件；同时，另一工位可继续进行下一个壳体的发泡工序。

Claims

1.一种自清洁增强纤维复合材料骨传导耳机壳体，其特征在于：制作所述壳体的原料由热塑性弹性体、短切纤维、自清洁热塑性树脂胶体、纳米无机添加剂组成；

TPE树脂所占原料质量比为：75％～80％；

短切纤维所占原料质量比为：10％～12％；

自清洁热塑性树脂胶体所占原料质量比为：6％～12％；

纳米无机添加剂所占原料质量比为：1％～5％。

2.根据权利要求1所述的一种自清洁增强纤维复合材料骨传导耳机壳体，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种自清洁增强纤维复合材料骨传导耳机壳体，其特征在于：

所述的自清洁热塑性树脂胶体为涂覆在壳体的内外表面。