CN109769182B

CN109769182B - 一种吸音材料的制备方法、吸音材料及扬声器模组

Info

Publication number: CN109769182B
Application number: CN201910099761.XA
Authority: CN
Inventors: 曹晓东
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: CN109769182A

Abstract

本发明公开了一种吸音材料的制备方法、吸音材料及扬声器模组，所述的制备方法包括以下步骤：制备三维网络骨架；将非发泡吸音颗粒分布到所述三维网络骨架内，得到复合成型体；对所述复合成型体进行加热后即成；所述三维网络骨架的材质包括热敏收缩材料，所述热敏收缩材料的体积收缩率为25％‑85％。

Description

一种吸音材料的制备方法、吸音材料及扬声器模组

技术领域

本发明涉及电声转换装置技术领域，更具体地，涉及一种吸音材料的制备方法、吸音材料及扬声器模组。

背景技术

为了追求更好的音质，微型扬声器(SPK)或者扬声器箱体(SPK BOX)对谐振频率f0的要求越来越低，受制于微型扬声器(SPK)日益轻薄的结构及其性能特点，扬声器箱体(SPKBOX)如果将f0做到更低，需要在扬声器箱体(SPK BOX)内部加入吸音材料，目前扬声器箱体(SPK BOX)常用的吸音材料主要有发泡类泡棉(聚氨酯、三聚氰胺等)和非发泡类吸音材料(活性炭、天然沸石、白炭黑、活性二氧化硅、人工合成沸石等)。其中非发泡类吸音材料较发泡类泡棉对声学性能的增益表现更加优越，非发泡类吸音材料常规的状态为粉末类，出于定量和工艺填充的可行性，需要将其先制备成颗粒，再由聚丙烯(PP)托盒及无纺布或者全部无纺布封装后装填到扬声器(SPK)的后声腔，或者直接将吸音颗粒填充到后声腔。

目前行业比较常用的造粒方案是将非发泡类吸音材料(活性炭、天然沸石、白炭黑、活性二氧化硅、人工合成沸石等)粉末，采用挤压法、喷雾造粒法、沸腾制粒法、圆盘滚球法进行造粒，制得的颗粒较为密实，比表面积、孔体积较小，影响扬声器(SPK)工作时气流在吸音颗粒内部的传质效率，因此吸音效果大大降低；而油氨柱成型、油柱成型法等虽然能够获得粒径和内部物理结构较为均一的颗粒，但在制备过程中电解质必须进入溶胶内部才能进行凝胶化，而此过程不能瞬时完成，溶胶会在表面固化，形成壳层，电解质难以达到液滴内部，从而容易造成颗粒物理性能的不均一。综上所述，由于以上种种原因，大大降低了沸石类吸音材料的传质效率和吸音效果。并且由于粘接剂的添加，必然会对非发泡吸音材料的吸音效果产生影响，故粘接剂的添加比例不能过高，兼之制备颗粒的外观形态(棱角等)，导致以上方法制备的颗粒耐跌落性能偏差，或者耐磨性较差，故在扬声器(SPK)产品长时间的工作中容易发生起粉、甚至破碎。

另外，无论采用上述哪种成型制粒方法，制备所得的颗粒粒径的分布均无法在理想的较小区间内波动，后序还需进行筛分后才可在扬声器(SPK)产品中使用，对非发泡类吸音材料的利用率大幅降低，造成较大的物料浪费，增加生产成本。

有鉴于此，需要提供一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种吸音材料的制备方法、吸音材料及扬声器模组的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种吸音材料的制备方法，其包括以下步骤：制备三维网络骨架；将非发泡吸音颗粒分布到所述三维网络骨架内，得到复合成型体；对所述复合成型体进行加热后即成；所述三维网络骨架的材质包括热敏收缩材料，所述热敏收缩材料的体积收缩率为25％-85％。

可选地，所述的热敏收缩材料为高分子形状记忆材料，所述高分子形状记忆材料中的高分子为PVC、PET、EVA、ABS中的至少一种。

可选地，所述三维网络骨架通过3D打印法制成；所述非发泡吸音颗粒的粒径为0.1-0.5mm。

可选地，所述将非发泡吸音颗粒分布到所述三维网络骨架内，得到复合成型体；对所述复合成型体进行加热的步骤具体为：

将所述非发泡吸音颗粒分散进三维网络骨架内，然后对所述三维网络骨架进行加热，使得所述三维网络骨架将非发泡吸音颗粒固定。

可选地，将所述非发泡吸音颗粒分散进三维网络骨架内，然后对所述三维网络骨架进行加热，使得所述三维网络骨架将非发泡吸音颗粒固定的步骤具体为：

提供盛装有非发泡吸音颗粒的容器；将所述三维网络骨架放置到所述容器内，使得所述三维网络骨架完全浸没入所述非发泡吸音颗粒中；对所述容器进行加热，所述三维网络骨架受热后进行收缩，即将所述非发泡吸音颗粒收容固定在所述三维网络骨架内。

可选地，所述三维网络骨架具有多个框架杆，所述多个框架杆相互连接以形成所述三维网络骨架。

可选地，所述三维网络骨架受热收缩后其框架杆的直径或厚度的平均尺寸为10～1000um。

可选地，对所述复合成型体进行加热的环境为空气或惰性气体；对所述复合成型体进行加热的温度为45℃-180℃，加热的时间为0.1-96h。

根据本发明的第二方面，提供了一种吸音材料，其采用如上所述的制备方法制成。

根据本发明的第三方面，提供了一种扬声器模组，其包括模组壳体，所述模组壳体内设置有如上所述的吸音材料。

本发明通过采用热敏收缩材料作为三维网络骨架，在三维网络骨架内分布非发泡吸音颗粒，能够提高非发泡吸音颗粒的耐跌落性能，解决吸音材料在扬声器中跌落破碎和长时间工作起粉的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明一种吸音材料中三维网络骨架与非发泡吸音颗粒在加热前的连接示意图；

图2为本发明一种吸音材料中三维网络骨架与非发泡吸音颗粒在加热后的连接示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明实施例提供了一种吸音材料的制备方法，其包括以下步骤：

首先，制备三维网络骨架1；然后，将非发泡吸音颗粒2分布到所述三维网络骨架1内，得到复合成型体；最后对所述复合成型体进行加热后即成。三维网络骨架1的制备方法例如可以采用3D打印的方法，直接打印出所需要的形状；或者，还可以采用多向拉伸成型的方法，制成所需要的形状。所述三维网络骨架1的材质包括热敏收缩材料，即，三维网络骨架1的主体材质为热敏收缩材料，除了主体材质之外，还可以有其他辅助性材质成分，例如，起到支撑作用的辅材、填料等等；所述热敏收缩材料的体积收缩率为25％-85％。

在一个实施例中，所述的热敏收缩材料为高分子形状记忆材料，所述高分子形状记忆材料中的高分子为PVC、PET、EVA、ABS中的至少一种。

普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构，其经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后，这些材料就会具备独特的“记忆效应”而成为热敏收缩材料，热敏收缩材料在室温下通常为玻璃态，而在加热条件下将会转变为高弹态，其在受热后体积会进行收缩。

在一个实施例中，所述非发泡吸音颗粒2的粒径为0.1-0.5mm；所述非发泡吸音颗粒2的内部具有多级孔道结构，在周围气压发生变化时，其中的孔道结构能够吸附空气或脱附空气，起到吸收声音、平衡气压的作用。与粉体状的吸音材料相比，颗粒状的非发泡吸音材料对气体有机小分子的化学吸附较小，其孔道更加畅通，其对气体的快速吸附一脱附作用更高，尤其是利用非发泡吸音颗粒2自身带的大孔，能够使其与后声腔内空气流动的可接触性增强。

在一个实施例中，所述将非发泡吸音颗粒2分布到所述三维网络骨架1内，得到复合成型体；对所述复合成型体进行加热的步骤具体为：将所述非发泡吸音颗粒2分散进三维网络骨架1内，然后对所述三维网络骨架1进行加热，使得所述三维网络骨架1将非发泡吸音颗粒2固定。

更具体地，在一个实施例中，可以提供盛装有非发泡吸音颗粒2的容器；将所述三维网络骨架1放置到所述容器内，使得所述三维网络骨架1完全浸没入所述非发泡吸音颗粒2中；对所述容器进行加热，所述三维网络骨架1受热后进行收缩，即将所述非发泡吸音颗粒2收容固定在所述三维网络骨架1内。

将非发泡吸音颗粒2分布到三维网络骨架1内的方法不限于上述一种，只要是能够达到将非发泡吸音颗粒2分布到三维网络骨架1内的目的即可。

在一个实施例中，所述三维网络骨架1具有多个框架杆，所述多个框架杆相互连接以形成所述三维网络骨架1，所述三维网络骨架1受热收缩后其框架杆的直径(例如，框架杆为圆柱体结构)或厚度(例如，框架杆为长方体结构)的平均尺寸为10～1000um。该热敏收缩材料制成的三维网络骨架1在收缩之后，其体积以25～85％的收缩率进行减小，最终获得的收缩后的三维网络骨架1的框架杆的直径或厚度的平均尺寸为10～1000um；在实际应用中，该热敏收缩材料制成的三维网络骨架具体的收缩率以及收缩后的骨架尺寸根据具体情况而定，保证收缩后的三维网络骨架1能够将非发泡吸音颗粒2紧紧包围在骨架内部，而不会发生颗粒掉落的情况，并且非发泡吸音颗粒2不会因为三维网络骨架1的收缩而发生碎裂的情况。

在一个实施例中，对所述复合成型体进行加热的环境为空气或惰性气体；对所述复合成型体进行加热的温度为45℃-180℃，加热的时间为0.1-96h。在实际应用中，具体的加热温度、加热时间以及升温速度、保温时间等参数根据最终状态的吸音材料对扬声器产品声学性能优化调试的效果而定。

本发明实施例还提供了一种吸音材料，其采用如上所述的制备方法制成。

本发明实施例还提供了一种扬声器模组，其包括模组壳体，所述模组壳体内设置有如上所述的吸音材料。

在一个实施例中，所述模组壳体内设置有扬声器单体，所述扬声器单体的振膜将所述模组壳体内的腔体分隔为前声腔和后声腔，所述吸音材料位于所述后声腔内。

在一个实施例中，所述吸音材料的三维网络骨架1的形状与所述后声腔的形状相匹配，三维网络骨架1的尺寸大小，根据具体选用的热敏收缩材料的收缩率，较所需装配至扬声器的后声腔大小按照收缩率适当增大；所述吸音材料与模组壳体后声腔的连接可以是通过在吸音材料上设置背胶，将吸音材料直接粘接到后声腔中；还可以将吸音材料通过激光焊接的方式与后声腔进行固定连接；或者在后声腔中设置定位装置，吸音材料通过定位装置与后声腔连接。

利用本发明实施例的制备方法制得的吸音材料元件近乎可以完全充满扬声器的整个后声腔，因此可最大程度地利用扬声器的后声腔，使所设置的吸音材料对扬声器尤其是微型扬声器的声学性能优化调试的效果明显增加。

本发明实施例的制备方法将非发泡吸音颗粒分布到热敏收缩材料制成的三维网络骨架中，显著提高了非发泡吸音颗粒的耐跌落性能，解决了吸音材料在扬声器中跌落破碎和长时间工作起粉的问题；并且本发明实施例的制备方法由于无需使用粘接剂，因此不会对非发泡吸音颗粒的吸音效果产生负面影响。

本发明实施例的制备方法对非发泡吸音材料的有效利用率有了较大的提高，避免了非发泡吸音材料原材料的浪费，无需在扬声器的模组壳体内构建专用的容纳腔体区域，无需专用装配设备，大幅降低了生产成本；该方法工艺简单，各制程相关参数易于管控，便于规模化的工业生产。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种吸音材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：制备三维网络骨架；将非发泡吸音颗粒分布到所述三维网络骨架内，得到复合成型体；对所述复合成型体进行加热后即成；所述三维网络骨架的材质包括热敏收缩材料，所述热敏收缩材料的体积收缩率为25％-85％；

对所述复合成型体进行加热的步骤具体为：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的热敏收缩材料为高分子形状记忆材料，所述高分子形状记忆材料中的高分子为PVC、PET、EVA、ABS中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三维网络骨架通过3D打印法制成；所述非发泡吸音颗粒的粒径为0.1-0.5mm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述非发泡吸音颗粒分散进三维网络骨架内，然后对所述三维网络骨架进行加热，使得所述三维网络骨架将非发泡吸音颗粒固定的步骤具体为：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述三维网络骨架具有多个框架杆，所述多个框架杆相互连接以形成所述三维网络骨架。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述三维网络骨架受热收缩后其框架杆的直径或厚度的平均尺寸为10～1000um。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对所述复合成型体进行加热的环境为空气或惰性气体；对所述复合成型体进行加热的温度为45℃-180℃，加热的时间为0.1-96h。

8.一种吸音材料，其特征在于，其采用如权利要求1-7中任一项所述的制备方法制成。

9.一种扬声器模组，其特征在于，其包括模组壳体，所述模组壳体内设置有如权利要求8所述的吸音材料。