CN110049956A - 微穿孔板系统、应用以及制造微穿孔板系统的方法 - Google Patents

Abstract

所描述的实施例大体涉及微穿孔板系统、用于消除噪声的方法、以及制造微穿孔板系统的方法。具体来说，实施例涉及玻璃微穿孔板系统及其构造方法。

Description

微穿孔板系统、应用以及制造微穿孔板系统的方法

技术领域

本专利申请案根据专利法主张于2016年11月4日提出申请的美国临时专利申请案序号第62/417,411号的优先权权益，所述申请案的内容为本案所依据且以引用方式全部并入本文中。

所描述的实施例大体来说涉及微穿孔板系统、用于消除噪声的方法、以及制造微穿孔板系统的方法。具体来说，实施例涉及用于消除噪声的玻璃微穿孔板系统及方法。所述板系统可以使用或不使用坚固的背衬壁。

背景技术

由于优异的光学属性、耐刮擦及耐腐蚀性、耐久性、防水性、美学品质、耐火性等，玻璃是非常理想的建筑产品。例如，与诸如聚碳酸酯的聚合物材料不同的是，玻璃不会随着时间「变黄」、具有高强度及耐刮擦性、而且可以使用UV方法清洁。然而，玻璃的高密度及声学阻抗导致高声学反射(例如回声)、低语音清晰度、及低降噪系数(NRC)，尤其从而限制了玻璃在建筑应用上的广泛使用。普通的玻璃几乎没有声音吸收系数(NRC为约0.05)，导致使用时不合需要的长回响时间和不良的声学环境。

建立最佳室内声学状况对于许多室内建筑应用(包括例如开放办公室工作空间、医院、教室、机场、汽车应用等等)来说已经成为日益增长的需求。不仅连续暴露在大于85分贝(dB)的声音水平会导致听力损失，而且即使是水平低得多的噪音也会使人分心，导致生产力下降、集中注意力或休息的能力降低、而且通常会使房间听起来不舒适。

目前用于声音吸收的方法包括使用声学泡材、纤维材料、及其他不透明的非玻璃材料。需要技术解决方案来改善在需要噪声控制的各种操作环境中使用的玻璃的声学性质，包括NRC等级。

发明内容

本公开提供了可以用于消除噪声和声音控制、同时保持玻璃的理想特性(例如优异的光学属性、耐刮擦和耐腐蚀性、耐久性、防水性、美学品质、耐火性、不变黄、高强度、及使用UV方法清洁的能力等)的微穿孔玻璃或玻璃陶瓷物件。本公开的一些实施例针对一种物件，所述物件包括：具有厚度的玻璃或玻璃陶瓷板，其中所述板具有多个具有直径的微穿孔；并且其中所述板的厚度与所述微穿孔的直径的比小于20或介于约0.1和20之间。在一些实施例中，所述厚度介于约0.05mm与6mm之间、介于约0.05mm与3mm之间、介于约0.1mm与3mm之间、或介于约0.1mm与0.6mm之间。在一或更多个实施例中，所述玻璃或玻璃陶瓷板在一平面中延伸。

在一些实施例中，所述板设以缩短操作环境的回响时间。

在一些实施例中，所述板的厚度与所述微穿孔的直径的比介于约2和8之间或介于约3和6之间。

在一些实施例中，所述板包含强化玻璃或玻璃陶瓷组成物。在一些实施例中，所述板包括得以机械、热及/或化学强化的强化玻璃或玻璃陶瓷。在一些实施例中，所述板具有介于约0.3与1之间或介于约0.5与0.8之间的消除噪声系数(NRC)。在一些实施例中，所述板在250Hz与6000Hz之间、或在250Hz与20,000Hz之间的预定频带上具有预定声音吸收系数。

在一些实施例中，所述板的边缘的一部分被密封到保持部。

在一些实施例中，所述物件进一步包括可操作地连接所述板的背衬壁。

在一些实施例中，所述微穿孔沿所述板以均匀的间隔定位。在一些实施例中，所述微穿孔沿着所述板以均匀的密度分布。在一些实施例中，所述微穿孔沿所述板以不均匀的间隔定位。在一些实施例中，所述微穿孔沿着所述板以不均匀的密度分布。

在一些实施例中，多个所述微穿孔的开口是非圆形的。

在一些实施例中，所述物件可以得以热强化。

在一些实施例中，所述物件包括第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板，所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板各具有厚度并且各具有多个具有直径的微穿孔。所述板的厚度与所述微穿孔的直径的比小于25、或介于约0.1与20之间、或介于约0.1与10之间。

在一些实施例中，所述第一和第二板是通过界定分离距离的板内间隙彼此分隔。

在一些实施例中，所述第一板与所述第二板大致彼此平行。在一些实施例中，所述板中的至少一者的边缘的至少一部分被密封到保持部。在一或更多个实施例中，所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板在一平面中延伸。

在一些实施例中，将所述第一板与所述第二板定位成使得在所述第一板与所述第二板的1m内不存在大致平行于所述第一板或所述第二板的坚固背衬壁。

在一些实施例中，将所述第一板与所述第二板定位成使得在所述第一板与所述第二板的1m内存在大致平行于所述第一板或所述第二板的坚固背衬壁。

在一些实施例中，所述第一玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔与所述第二玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔对齐。在一些实施例中，对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％微穿孔来说，将每个微穿孔相对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的相应微穿孔定位，使得所述第一微穿孔的中心与所述第二微穿孔的中心之间的距离为所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的相应微穿孔中的较大微穿孔的直径20％或更小。

在一些实施例中，所述第一玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔与所述第二玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔不对齐。在一些实施例中，对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，将每个微穿孔相对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的相应微穿孔定位，使得所述第一微穿孔的中心与所述第二微穿孔的中心之间的距离为所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的相应微穿孔中的较大微穿孔的直径20％或更大。

在一些实施例中，所述第一玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔与所述第二玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔尺寸大约相同。在一些实施例中，对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第一板目标直径的10％内。对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第二板目标直径的10％内。所述第一板目标直径与所述第二板目标直径的差为20％或更小。

在一些实施例中，所述第一玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔与所述第二玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔尺寸不同。在一些实施例中，对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第一板目标直径的10％内。对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第二板目标直径的10％内。所述第一板目标直径与所述第二板目标直径的差为20％或更大。

在一些实施例中，其中所述物件的所述NRC为0.5或更大。

在一些实施例中，所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中每一玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔的孔隙率在0％至10％的范围内。

在一些实施例中，所述多个微穿孔的每一微穿孔的直径在20um至500um的范围内。

本公开的一些实施例针对一种在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，包括以下步骤：(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在一平面中延伸并具有一厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及(ii)在酸溶液中蚀刻从(i)得到的板以形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC介于约0.3与1之间。在一些实施例中，所述雷射光束为具有沿着光束传播方向定向的焦线并将所述雷射光束焦线引入所述板中的脉冲雷射光束。在一些实施例中，所述方法进一步包括在不同于所述第一酸溶液的第二酸溶液中蚀刻所述玻璃板。在一些实施例中，所述方法进一步包括对所述微穿孔板进行化学或热强化。在一些实施例中，所述玻璃或玻璃陶瓷板包含高强度玻璃或玻璃陶瓷组成物。在一些实施例中，所述玻璃或玻璃陶瓷板的厚度介于约0.05mm与6mm之间。

本公开的一些实施例针对一种在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，所述方法包括以下步骤：(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成损伤轨迹子集，其中将所述损伤轨迹定位以形成图案；(ii)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在一平面中延伸并具有厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及(iii)在酸溶液中蚀刻从(ii)得到的板，使得所述损伤轨迹子集合并而形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC介于约0.3与1之间。

本公开的一些实施例针对一种在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，所述方法包括以下步骤：(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成损伤轨迹子集，其中将所述损伤轨迹定位以形成周边图案；(ii)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在一平面中延伸并具有厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及(iii)在酸溶液中蚀刻从(ii)得到的板，使得所述损伤轨迹子集合并而移除所述板的一部分并形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC介于约0.3与1之间。

在一些实施例中，所述雷射光束为具有沿着光束传播方向定向的焦线并将所述雷射光束焦线引入所述板中的脉冲雷射光束，并且其中所述光束焦线基本上垂直于所述板以形成多个损伤轨迹。

在一些实施例中，订制相邻损伤轨迹之间的间隔以获得期望的穿孔形状或尺寸。在一些实施例中，所述雷射光束为脉冲雷射光束，所述脉冲雷射光束设以击打所述板上的位置一次或更多次。

本公开的一些实施例针对一种抑制声音的方法，所述方法包含以下步骤：定位包含第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板的物件，使得在所述第一板与所述第二板的12英寸内不存在大致平行于所述第一板或所述第二板的坚固背衬壁。所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中每一玻璃或玻璃陶瓷板都：在一平面中延伸；包含厚度；以及包含多个具有直径的微穿孔。所述板的厚度与所述微穿孔的直径的比小于25、或介于约0.1与20之间。

附图说明

通过以下实施方式并结合附图将可容易理解本公开，附图中相同的元件符号表示相同的结构元件，并且其中：

图1A图示依据一实施例的物件。

图1B图示第1A图所示物件中的微穿孔的近视图。

图1C图示第1A图所示物件的侧视图，所述物件具有依据一实施例设置的背衬壁。

图1D图示依据一实施例的物件的侧视图。

图2A图示依据一实施例的微穿孔的局部近视图。

图2B图示依据一实施例的微穿孔的截面视图。

图3A图示依据一实施例的微穿孔的截面视图。

图3B图示依据一实施例的微穿孔的截面视图。

图4A图示依据一实施例的单一微穿孔板(10mm空腔间距)在各种频率上的代表性声音吸收系数。

图4B图示依据一实施例的单一微穿孔板(35mm空腔间距)在各种频率上的代表性声音吸收系数。

图5A图示依据一实施例的双片微穿孔板配置(分别为10mm和14mm空腔间距)在各种频率上的代表性声音吸收系数。

图5B图示依据一实施例的双片微穿孔板配置(分别为5mm和50mm空腔间距)在各种频率上的代表性声音吸收系数。

图6图示依据一实施例的单一微穿孔板和双片微穿孔板配置在各种频率上的代表性声音吸收系数。

图7图示依据一实施例的雷射系统的示意图。

图8图示依据一实施例的代表性雷射丛发图案。

图9图示依据一实施例形成微穿孔板的代表性方法的示意图。

图10图示依据一实施例的微穿孔的局部近视图。

图11图示依据一实施例的微穿孔的截面视图。

图12图示依据一实施例形成微穿孔板的代表性方法的示意图。

图13图示依据一实施例形成微穿孔板的代表性方法的示意图。

图14图示依据一实施例具有各种微穿孔直径(分别为200μm、500μm、以及200μm和500μm兼具)的微穿孔板配置在各种频率上的代表性声音吸收系数。

图15比较依据一实施例的两个微穿孔玻璃板与非微穿孔玻璃板的强度。

图16图示依据一实施例的多板结构。

图17图示依据一实施例定位于背衬壁附近的多板结构。

图18图示依据一实施例不定位于背衬壁附近的多板结构。

图19图示具有和不具有背衬壁的多板结构的模拟声音表现。

图20图示没有背衬壁的多板结构的模拟声音吸收系数对频率的曲线图。

图21图示依据一实施例具有未对准的孔的双板结构2100。

图22图示具有对准的孔的双板结构2200。

图23图示声音吸收曲线，所述图图示多板结构中的不同板之间孔的对准与未对准的效果。

图24图示具有不匹配孔尺寸的双板结构2400。

图25图示声音吸收曲线，所述图图示多板结构中的不同板的孔之间不匹配孔尺寸的效果。

图26图示没有背衬壁、具有不同板内间隙的双板结构的声音吸收曲线。

图27图示沙漏孔几何形状和圆柱形孔几何形状。

图28图示沙漏孔几何形状和圆柱形孔几何形状的声音吸收曲线。

图29图示相同的双板结构的模拟吸收分布与量测吸收分布的比较。

图30图示回火玻璃或玻璃陶瓷的实例。

具体实施方式

现在将参照如附图所示的实施例来详细描述本发明。提及“一个实施例”、“一实施例”、“例示性实施例“等表示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定都包括所述特定的特征、结构或特性。此外，此类词语不一定是指相同的实施例。另外，当结合实施例来描述特定的特征、结构或特性时，无论是否有明确的描述，结合其他实施例来实现此类特征、结构或特性系在所属技术领域中熟练技术人员的知识范围内。

以下参照图式来描述本发明。然而，所属技术领域中具有通常知识者将可容易理解的是，本文中关于此等图式所提供的实施方式只是为了说明的目的，不应被解读为限制。本文中使用的范围包括端点，而且“从”、“介于…之间”、“至”、“和”以及其他相关语言也包括所述范围的端点。可以将本文中使用的“大约”或“约”视为意指所述值的10％以内，包括端值。

本文中使用的用语“微穿孔”可以包括圆形及/或非圆形的微孔。用语“非圆形”可以包括任何非圆形的任意形状。可以将用语“直径”视为意指在通过微穿孔质心的点穿过微穿孔开口的最小距离，其中质心和直径是基于微穿孔在存在微穿孔的板的表面上的区域。例如，当微穿孔大体上为圆柱形时，直径是穿过界定开口的圆的中心的距离。另外，如第10图和第11图所示，微穿孔的开口可以是非圆形的，使得微穿孔不是圆柱形的。在这些情况下，可以将“直径”视为意指穿过微穿孔的非圆形开口并通过质心的最小距离。用语“孔”和“微穿孔”可互换使用。

本文中使用的“大致平行的”平面系指两个平面具有形成10度或更小的角度的表面法线。

处理室内声学状况是有挑战性的，因为除了声学科学和原理之外还涉及建筑设计和工程学。依据亥姆霍兹(Helmholtz)共振原理，微穿孔板大致可以形成共振声音吸收系统。

如第1A图和第1B图所示，例如，本公开的一些实施例是针对一物件1，物件1包括：具有厚度的玻璃或玻璃陶瓷板10，其中所述板具有多个微穿孔100，微穿孔100具有直径；并且其中板10的厚度与微穿孔100的直径的比小于25或小于20。在一些实施例中，板10的厚度与微穿孔100的直径的比介于约0.1和20之间、介于约1和20之间、介于约1和15之间、介于约1和10之间、介于1和5之间、介于约5和20之间、介于约5和15之间、介于约5和10之间、介于约10和20之间、或介于约10和15之间、或为约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、或以此等值中的任意两个值作为端点的任何范围。在一些实施例中，板的厚度与微穿孔的直径的比介于约2和8、或介于约3和6之间。

在一些实施例中，所述厚度介于约0.05mm和6mm之间、介于约0.05mm和3mm之间、介于约0.05mm和2mm之间、介于约0.1mm和3mm之间、介于约0.1mm和2mm之间、介于约0.1mm和约1mm之间、介于约0.1mm和0.6mm之间。在一些实施例中，所述厚度可以是0.05mm、0.1mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、或以此等值中的任意两个值作为端点的任何范围。例如，所述厚度可以从约0.05mm至约6mm、从约0.05mm至约5mm、从约0.05mm至约4mm、从约0.05mm至约3.5mm、从约0.05mm至约3mm、从约0.05mm至约2.5mm、从约0.05mm至约2mm、从约0.05mm至约1.5mm、从约0.05mm至约1.2mm、从约0.05mm至约1mm、从约0.1mm至约6mm、从约0.2mm至约6mm、从约0.3mm至约6mm、从约0.4mm至约6mm、从约0.5mm至约6mm、从约0.55mm至约6mm、从约0.7mm至约6mm、从约0.8mm至约6mm、从约0.9mm至约6mm、从约1mm至约6mm、从约1.1mm至约6mm、从约1.2mm至约6mm、从约1.5mm至约6mm、从约2mm至约6mm、从约2.5mm至约6mm、从约3mm至约6mm、从约0.1mm至约1mm、从约0.3mm至约1mm、从约0.4mm至约1mm、从约0.5mm至约1mm、或从约0.3mm至约0.7mm。在一些实施例中，微穿孔可以被间隔开(例如“间距”)约0.05mm和6mm之间。在间隔不均匀的情况下，可以将间距计算为微穿孔之间的平均距离(如果微穿孔是均匀分布的)。

在一些实施例中，穿过板的厚度微穿孔具有大致圆形的截面。在一些实施例中，穿过板的厚度微穿孔具有非圆形的截面。在一些实施例中，穿过板的截面微穿孔的形状会改变或基本上恒定。

在一些实施例中，所述直径介于约0.02mm和5mm之间、介于约0.05mm和2mm之间、介于约0.1mm和2mm之间、介于约0.1mm和约1mm之间、介于约0.1mm和0.6mm之间。

在一些实施例中，板设以减少操作环境的回响时间。本文中使用的“操作环境”可以包括需要特定声学环境的封闭或半封闭环境。例如，会议室、办公室、学校、医院、生产工厂、洁净室(食品、药品)、博物馆、历史建筑、餐厅等都可能是「操作环境」。在一些实施例中，板被整合在照明解决方案中，例如天花板或墙壁中的照明器材。在这方面，利用板的透明特性来允许光照，同时利用板的降噪特性。从降噪的角度来看，板后面的自然空气间隔(在照明器材中)也是有利的。

在一些实施例中，板包括强化玻璃或玻璃陶瓷。玻璃或玻璃陶瓷材料的使用允许有利的性能，包括提供透明、半透明或不透明外观、提供耐久性、提供耐腐蚀性、提供设计灵活性、及提供阻燃性中的任一项或组合。

在一些实施例中，对于强化玻璃来说，表面压缩被玻璃内部的拉伸应力区域平衡。在一些玻璃(例如碱金属铝硅酸盐玻璃)中可通过化学强化工艺(例如通过离子交换工艺)轻易地获得大于400MPa、大于500MPa、大于600MPa、大于700MPa、或大于750MPa的表面压缩应力(“CS”)和大于40微米的压缩应力层深度(也称为压缩深度或“DOC”)。DOC表示应力从压缩变为拉伸的深度。

在一些实施例中，板包括非强化玻璃，例如钠钙玻璃。在一些实施例中，板包括机械、热或化学强化的强化玻璃或玻璃陶瓷。在一些实施例中，强化玻璃或玻璃陶瓷可以被机械和热强化、机械和化学强化、或热和化学强化。机械强化的玻璃或玻璃陶瓷可以包括由玻璃或玻璃陶瓷的某些部分之间的热膨胀系数不匹配所产生的压缩应力层(和相应的拉伸应力区域)。化学强化玻璃或玻璃陶瓷可以包括压缩应力层(和通过离子交换工艺产生的相应的拉伸应力区域)。在此类化学强化的玻璃和玻璃陶瓷中，在低于玻璃网络可以松弛的温度下用较大的离子置换较小的离子会在玻璃表面上产生离子分布，从而产生应力轮廓。进入离子的较大体积在基材的表面部分上产生CS，并在玻璃或玻璃陶瓷的中心产生张力。在热强化玻璃或玻璃陶瓷中，CS区域是通过将玻璃或玻璃陶瓷加热到高于玻璃转化温度的高温(接近玻璃软化点)、然后比玻璃或玻璃陶瓷的内部区域更快地冷却表面区域所形成。表面区域与内部区域之间的不同冷却速率产生了残余表面CS，继而在中心区域产生相应的拉伸应力。在一或更多个实施例中，玻璃基材不包括回火或热强化的钠钙玻璃。在一或更多个实施例中，玻璃基材包括回火或热强化的钠钙玻璃。

在一些实施例中，玻璃或玻璃陶瓷可以具有介于约100MPa和约1000MPa之间、介于约100MPa和约800MPa之间、介于约100MPa和约500MPa之间、介于约100MPa和约300MPa之间、或介于约100MPa和约150MPa之间的表面压缩应力。在一些实施例中，DOC可以介于0.05*t和约0.21*t之间(其中t是玻璃或玻璃陶瓷的厚度，以微米计)。在一些实施例中，DOC可以在约0.05*t至约0.2*t、约0.05*t至约0.18*t、约0.05*t至约0.16*t、约0.05*t至约0.15*t、约0.05*t至约0.12*t、约0.05*t至约0.1*t、约0.075*t至约0.21*t、约0.1*t至约0.21*t、约0.12*t至约0.21*t、约0.15*t至约0.21*t、约0.18*t至约0.21*t、或约0.1*t至约0.18*t的范围中。

使用由未强化的玻璃或玻璃陶瓷制成的消音板可能造成安全风险。例如，假使损坏，板可能破裂成大碎片。热回火可以消除这种安全风险，从而开发具有安全属性和良好声音表现的玻璃或玻璃陶瓷吸音板。目前，待回火的玻璃或玻璃陶瓷的最小已知厚度为2mm。然而，随着玻璃厚度增加，板的吸音性能降低。在一些实施例中，使用多个吸音板在回火玻璃或玻璃陶瓷厚度中获得良好的声音表现。这种多个板的使用在各种领域中可能是理想的，包括室内建筑的应用。用语“回火(tempered)”、“热回火(thermally tempered)”、及“热强化(thermally strengthened)”、以及上述的变体是指相同的效果。

第30图图示回火玻璃或玻璃陶瓷的实例。由于热处理的结果，板3000的一部分具有从板3000的表面3005延伸到压缩深度3030的压缩区域3010。板3000的材料在区域3010是压缩的，可将区域3010称为表面压缩区域。作为拉伸应力区域的区域3020是板3000中距离表面3005比压缩深度3030更远的部分。在第30图的实例中，压缩深度是板3000的厚度的0.21倍。结果，区域3010的厚度是板3000的厚度的0.21倍，从板3000的各表面延伸。区域3020的厚度是板3000的厚度的0.58倍。

可以在板中形成孔之后进行热回火，以形成微穿孔板。经过适当的回火之后，如ANSI 97.1概括，玻璃或玻璃陶瓷板在破碎时裂成小块。回火工艺涉及将AMG(声学管理玻璃)玻璃板加热到其临界温度(>650℃)，随后快速冷却以在板的材料内产生所需的应力轮廓(例如，然后通过几秒钟的喷气将玻璃迅速冷却)。当表面快速冷却并且主体(内部)材料冷却较慢时，回火工艺在材料主体内产生拉伸应力并在表面上产生压缩应力(参见第30图)。应力层的深度是由冷却温度、时间等因素决定的。这种回火工艺确保玻璃在破碎时破裂(或切割)成小块，使其在使用上是安全的。

在一些实施例中，板或物件包括强化的玻璃基材。在一些实施例中，板或物件可具有特定切割图案的玻璃。在一些实施例中，切割图案可以是安全玻璃的切割图案。在一些实施例中，玻璃可被强化以具有最佳的碎片平均尺寸和尺寸分布、平均尖角角度和围绕所述平均角度的分布、及/或破裂时的喷射距离，从而降低安全风险。

在一些实施例中，板具有介于约0.3和1之间或介于约0.3和0.8之间的NRC。在一些实施例中，板在250Hz和6,000Hz之间或250Hz和20,000Hz之间的预定频带上具有预定的声音吸收系数。在一些实施例中，板可以被「调整」来吸收特定的感兴趣频率，例如在机房或HVAC应用中。在一些实施例中，板具有0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、或以此等值中的任意两个值作为端点的任何范围的NRC。

在一些实施例中，板的边缘的一部分被密封到保持部。在一些实施例中，边缘的任何部分都不被密封到保持部。在一些实施例中，物件还包括可操作地连接到板的背衬壁20(如第1C图所示)。如本文所使用的，「可操作地连接」可以包括直接连接或间接连接或声学连接，使得板和背衬壁一起工作而增加噪声消除。在一些实施例中，背衬壁是在操作环境(例如房间中的墙壁或天花板)中现有的、基本上刚性的结构。在一些实施例中，背衬壁可以有助于或可以无助于回声。有利的是，背衬壁可以是刚性或硬质的表面，以免改变微穿孔板的声音表现。例如，在一些实施例中，可以使用固定装置将板悬挂在背衬壁的前面或放在背衬壁的前面。

在一些实施例中，沿着板以均匀的间距定位微穿孔。在一些实施例中，微穿孔沿着板以均匀的密度分布。在一些实施例中，间隔或间距可以具有不均匀的间距。在一些实施例中，微穿孔以不均匀的密度分布。在一些实施例中，例如，不均匀的密度或间隔可以减小光学畸变，或例如用于装饰性应用。在一些实施例中，可以通过微穿孔之间的平均距离来将声音表现控制成大体上均匀的，以在特定频率下使声音吸收最大化。在一些实施例中，例如可以改变板上各处的间距，以实现更宽的吸收光谱。在一些实施例中，以不均匀的密度分布的微穿孔可以具有各种应用，例如标识、文字、花朵图案等。

在一些实施例中，本公开的板包括涂层，例如光致变色、热控制、电致变色、低发射率、UV涂层、防眩光、亲水性、疏水性、抗污、抗指纹、防刮、抗反射、喷墨装饰、丝网印刷、防碎裂涂层等。在一些实施例中，微穿孔不被涂层堵塞。在一些实施例中，微穿孔的内部未被涂覆。在一些实施例中，一部分微穿孔被涂层堵塞。在一些实施例中，板包括抗微生物成分。

在一些实施例中，本公开的板可以具有均匀的厚度或不均匀的厚度。在一些实施例中，板可以是大体上平面的。在一些实施例中，板可以是例如弯曲的或具有复杂的形状。在一些实施例中，板可以是例如矩形、圆形等形状。在一些实施例中，板可以是灵活性的。在一些实施例中，板可以是大体上刚性的。在一些实施例中，可以调整板的几何属性(例如微穿孔直径、微穿孔形状、间距、板厚度等)和板的吸收系数来实现期望的房间声音表现。

例如，使用下式，房间中的回响时间(例如回声)与室内材料的吸收系数成反比：

其中V为房间体积，S为表面积，α为材料的吸收系数。可以将回响时间定义为声音在环境中衰减到给定水平所花费的时间。较高的回响可以转化为回声。因此，由于传统的玻璃具有接近零的声音吸收，造成回响时间长，导致语音清晰度丧失及令人不愉快的声音环境。为了使反射减到最少并获得良好的吸收特性，本公开的板可设以实现与空气的特征阻抗相同数量级的声阻(R)及小的声音质抗(M)。可以通过使用下述工艺制造微穿孔来获得最佳声阻，以实现如下式所示的期望声音要求：

其中d为孔/微穿孔直径，t为板的厚度，c为空气中的声速，ρ为空气密度，σ为孔隙率，η为黏度。可以将穿孔常数k以孔径和空气黏度定义为：

之后，将MPP的声阻抗计算为：

Z＝R+jωM-jcot(ωD/c)

其中ω为角频率，D为空腔间隔，c为空气中的声速。值j为负1的平方根，cot为余切。

然后可以利用声阻和质抗来预测板的声音吸收性能。

例如，第2A图和第2B图图示微穿孔的俯视图和多个微穿孔的截面视图的放大实例(电子显微照片影像)。如第3A图和第3B图所示，微穿孔的截面可以沿着穿过板的微穿孔长度而改变。例如，第3A图图示沙漏形的截面(或“瓶颈”形的)，其中第3B图中的微穿孔截面通常是圆柱形的。在一些实施例中，微穿孔可以沿着通常与板的表面垂直的固定轴、或者可以沿着变化的轴、或者可以被定位成不垂直于板的一般表面。

在一些实施例中，如第1D图所示，本公开的物件可以包括多个板(例如双片或多片结构)。例如，在一些实施例中，物件包括第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板(10、12)，每个玻璃或玻璃陶瓷板都具有厚度，并且每一者都具有多个具有直径的微穿孔；其中板的厚度与微穿孔的直径的比小于25、小于20、或介于约0.1和20之间。在一些实施例中，所述第一板和第二板彼此被间隔开，从而界定板内间隙14。在一些实施例中，第一板和第二板大致彼此平行。在一些实施例中，可以将板以变化的距离(例如不平行的间隔)或通过板本身的尺寸变化彼此隔开。在一些实施例中，至少其中一个板的边缘的至少一部分被密封到保持部。在一些实施例中，一或更多个板可以具有密封的边缘，或者没有一个板可以被密封。在一些实施例中，可以使用额外的板，例如具有均匀的尺寸或变化的尺寸。在一些实施例中，多个板可以被彼此均匀地间隔开，或者具有不同的间隔。在一或更多个实施例中，第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板具有相同的厚度或彼此不同的厚度。例如，第一玻璃或玻璃陶瓷板10可以具有比第二玻璃或玻璃陶瓷板12更大的厚度。在另一个实例中，第二玻璃或玻璃陶瓷板12可以具有比第一玻璃或玻璃陶瓷板10更大的厚度。

在包括双片结构的一或更多个实施例中，第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的一者或两者的厚度介于约0.05mm和6mm之间、介于约0.05mm和3mm之间、介于约0.05mm和2mm之间、介于约0.1mm和3mm之间、介于约0.1mm和2mm之间、介于约0.1mm和约1mm之间、介于约0.1mm和0.6mm之间。例如，第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的一者或两者的厚度可以从约0.05mm至约6mm、约0.05mm至约5mm、约0.05mm至约4mm、约0.05mm至约3.5mm、约0.05mm至约3mm、约0.05mm至约2.5mm、约0.05mm至约2mm、约0.05mm至约1.5mm、约0.05mm至约1.2mm、约0.05mm至约1mm、约0.1mm至约6mm、约0.2mm至约6mm、约0.3mm至约6mm、约0.4mm至约6mm、约0.5mm至约6mm、约0.55mm至约6mm、约0.7mm至约6mm、约0.8mm至约6mm、约0.9mm至约6mm、约1mm至约6mm、约1.1mm至约6mm、约1.2mm至约6mm、约1.5mm至约6mm、约2mm至约6mm、约2.5mm至约6mm、约3mm至约6mm、约0.1mm至约1mm、约0.3mm至约1mm、约0.4mm至约1mm、约0.5mm至约1mm、或约0.3mm至约0.7mm。

在一些实施例中，板内间隙距离可依据声学要求和整体设计的一部分而改变以吸收特定频率。例如，在一些实施例中，板内间隙可依据长宽比、微穿孔尺寸、间距、板厚度、及感兴趣的频率范围而改变。在一些实施例中，可以包括具有多个板内间隙的额外板，使得系统例如扩大吸收光谱(在频率方面)、或增加吸收量值。在一些实施例中，由板内间隙界定的板间分隔距离可以介于约1mm和500mm之间、介于约1mm和100mm之间、介于约1mm和50mm之间。

第4A图和第4B图图示两个微穿孔板的沿着频带的吸收系数。对于这两个图式来说，法向入射声吸收是在不同的空腔间距下量测的，空腔间距对于单板配置来说就是与背衬壁的空气间距。这些图式图示不同空气间距的模拟数据的比较。在所述图中，吸收系数“1”表示完全吸收。可以观察到，空腔间距对峰值吸收频率具有影响(例如，第4B图图示的频谱峰值较低)。在此测试中，孔/微穿孔直径为约200μm，间距为约1mm，厚度为约0.5mm。模拟数据是通过开发代码来从上述公式计算出声阻抗、然后用下式计算吸收系数(马大猷理论)而得到的：

其中α为吸收系数，Re[Z]为声阻抗的实部，Im[Z]为声阻抗的虚部。

类似地，第5A图和第5B图图示两个多片板结构的物件沿着频带的吸收系数。在此实例中，由于测试采用多片板的结构，所以第一空气间隔位于两个板之间，而第二空气间隔位于内侧板与背衬壁之间。在图式中，第一距离(第5A图中约10mm，第5B图中约5mm)对应于内部间隔，而第二距离(第5A图中约14mm，第5B图中约50mm)对应于内层与背衬壁之间距离。如图所示，双峰与不同距离产生的个别共振有关。有利的是，峰值吸收将基于层及/或背衬壁之间的距离而改变。

如第6图所示，例如，单板结构与双片板结构形成对比。如图所示，多板结构模型产生频谱更宽的理想声音吸收系数。多板结构可以明显扩大吸收的频率带宽并满足低频和高频的应用。例如，双片板的配置可以包括两个彼此平行且间隔开地设置的微穿孔板。可以将板设置为具有或不具有刚性的背衬壁。类似于单微穿孔板(“MPP”)，双片微穿孔板(“DLMPP”)用作为亥姆霍兹共振器。此外，可以以组合两种共振行为并扩大吸收的频率带宽的方式设置多个板层与背衬壁之间的间隔。没有刚性背衬壁的DLMPP充当空间吸收体，而且在诸如会议室隔间、开放式办公空间等区域可能是特别有利的。

本公开的一些实施例针对一在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，包含以下步骤：(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在一平面中延伸并具有厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及(ii)在酸溶液中蚀刻从(i)得到的板以形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC介于约0.3与1之间、或介于约0.3与0.8之间。

以第7图至第9图的示意图大概说明所述方法。在一些实施例中，雷射光束是具有焦线(沿着光束传播方向定向)并将雷射光束焦线引导到板中的脉冲雷射光束。在一些实施例中，所述方法进一步包括在不同于第一酸溶液的第二酸溶液中蚀刻玻璃板。在一些实施例中，所述方法进一步包括对所述微穿孔板进行化学或热强化。在一些实施例中，玻璃或玻璃陶瓷板包含高强度玻璃或玻璃陶瓷组成物。在一些实施例中，玻璃或玻璃陶瓷板的厚度在约0.05mm和6mm之间。

在一些实施例中，雷射光束可以是高斯贝塞尔(Gauss-Bessel)雷射光束，随后进行化学蚀刻。在一些实施例中，所述方法可设以作为具有高生产量的大规模工艺。在一些实施例中，所述方法可以用于制造大尺寸的板，例如1’x1’(1英尺x 1英尺)或更大。所述方法是制造高密度孔阵列的高速工艺，并且提供了制造各种微孔形状、尺寸、微孔位置及密度的灵活性，以调整和实现期望的声音表现。另外，如本文所述，在蚀刻后对微穿孔板进行热或化学强化以获得优异的强度。

第7图图示依据环境使用雷射光束的焦线在板中形成损伤轨迹(例如板中的缺陷或开口区域)或孔的钻孔方法的代表性示意图。如第8图所示，可以依据特定的需要来调整雷射丛发图案(发射与时间对比)。雷射系统(例如皮秒雷射器)的代表性模式可以由可包含一或更多个脉冲的丛发来表征。丛发的频率定义雷射器的重复率，例如约100kHz(10μsec)。子脉冲之间的时间可以短得多，例如大约20奈秒。假使板的厚度与微穿孔直径的比非常低，则可以使用切割操作来替代雷射钻孔操作。

在一些实施例中，所述方法包括使用非绕射雷射光束，例如高斯贝塞尔光束。这些类型的光束可以在绕射效应对光束发散具有强烈影响之前传播相当长的距离，因此，当聚焦时，轴向强度衰减比高斯光束慢得多。为了产生高斯贝塞尔光束，可以将锥镜与准直透镜和聚焦透镜组合。光学元件的确切特性(锥镜顶角、透镜焦距、光学元件之间的间隔等)有助于焦线的特性。

在一些实施例中，可以使用在约1064nm和约532nm下操作的Nd：YAG雷射器。在一些实施例中，可以使用在光谱的约近红外线和约紫外线范围之间的雷射波长。雷射可以产生一系列间隔大约10微秒或更长(重复率)的丛发。每个丛发都可包含由使用者在约2个和约20个脉冲之间的范围内选择的数个脉冲。在一些实施例中，可以使用单脉冲丛发。每个脉冲都可具有约10ps的持续时间。在一些实施例中，相邻脉冲之间的时间可以是大约20ns(雷射频率)。雷射频率可以由雷射器设计中的振荡器的基频决定。

有利的是，可以将脉冲间隔设定为大约<100ns，以便最佳化丛发效果。

在一些实施例中，可以控制高斯贝塞尔光束的横向和轴向能量分布。在一些实施例中，横向分布的中心波瓣的雷射直径(例如，光束在其一半最大强度的全宽度)对于轴向分布为约1μm和约1.35mm。

在一些实施例中，形成损伤轨迹的能量范围在每个丛发约50μJ和约200μJ之间。在一些实施例中，形成损伤轨迹的能量范围可以视例如光学结构、丛发数、玻璃组分等而改变。确切的时间、脉冲持续时间、及重复率可以视雷射器设计而改变。

有利的是，可以使用高强度的相对较短脉冲(例如约<15psec)。

在一些实施例中，使用最佳光学元件和雷射条件来形成比板厚度更长的高雷射强度区域(焦线)。当强度足够高时，雷射与板的相互作用落于非线性区域，包括双光子吸收、克尔效应、及级联离子化等。由雷射产生的损伤轨迹充当湿式蚀刻工艺的优先路径。通过对每个孔使用单一丛发，损伤轨迹可以达到约2mm的深度。这些损伤轨迹大体可以采取内部尺寸在约0.5μm和约1.5μm之间的孔的形式。

在一些实施例中，可以如上所述形成微孔阵列(最终将成为完成的微穿孔)。在一些实施例中，将板上的孔的目标位置作为一组坐标上传到雷射处理机器。在一些实施例中，机器光栅对板进行扫描并同步雷射触发器，使得雷射器每当在需要孔时才发射。在一些实施例中，台座以约1m/s移动，而且每个光栅的时间可以与孔密度无关。

在一些实施例中，然后将雷射损伤的板(例如玻璃板)进行酸蚀刻以将孔打开到期望的直径和形状。例如，可以通过使用基于氢氟酸(HF)的溶液来进行玻璃的酸蚀刻处理，以对雷射产生的先前损伤轨迹进行化学侵蚀及移除材料。在一些实施例中，在发生此反应的同时会产生副产物，例如碱金属或铝氟化合物，取决于玻璃组成物。此等副产物在HF中相对不溶。在一些实施例中，加入第二无机酸，例如硝酸(HNO₃)。硝酸的添加增加了此等蚀刻剂副产物的溶解度以及整体蚀刻速率，以防止蚀刻孔堵塞并延长浴液寿命。

在一些实施例中，如第9图所示，蚀刻的微穿孔的形状可以取决于反应速率与扩散速率的比率。反应速率直接实现表面上的块状玻璃的蚀刻速率(E1)，而扩散速率驱动孔的蚀刻速率(E2)。反应速率或有效蚀刻速率系由动力学驱动，并且可以由蚀刻剂化学性质、玻璃组分、及温度来控制。例如，使用较浓的HF溶液、结合网络较弱的玻璃、或升高的浴温都可通过引入更多可用的水合氢离子和氟离子并添加能量以允许彼等以更高的速率反应，从而提高系统的反应速率。扩散速率是这些活性离子被引入玻璃部分的主体或内部以与新的玻璃分子反应的速率。扩散可能受到许多因素影响，例如搅拌(例如超音波和再循环)、部件的润湿性、及温度。通过调整此等参数，可以将微穿孔的形状订制成从沙漏到圆柱形开口。例如，非圆形开口和非圆圆柱形微穿孔的实例图示于第10图和第11图中。

例如，在一些实施例中，使用的酸蚀刻剂是具有约1.0μm/min的有效蚀刻速率的约1.5M氢氟酸和约1.6M硝酸。板可以在配备有输出频率约为40kHz的直接耦合基础超音换能器的JST蚀刻系统中蚀刻。在一些实施例中，将板以约300mm/s的速度垂直搅动，而将蚀刻剂在浴槽内从底部到顶部再循环。这种搅动增加了到孔中的扩散，并有助于均匀化与玻璃表面相遇的超音波。在一些实施例中，通过从底部泵送冷却蚀刻剂来将浴温保持在约20.3℃(在约+/-0.1℃内)。受超音波加热的加热蚀刻剂溢出并通过冷却器回流。这种蚀刻工艺的架构允许适量的酸扩散到损伤轨迹中，使得所得到的微穿孔是开放的并且可以是大体上圆柱形的。为了在孔中获得更像沙漏的形状，可以将系统中的超音波关闭以减少到孔中的扩散，此举接着降低孔内部的蚀刻速率(E2)。通过调整诸如浓度、温度、搅拌等参数，可以通过调整扩散速率与反应速率的比率来订制孔的形状。

在一些实施例中，蚀刻之后，板可以被回火或化学处理(例如离子交换操作)以强化微穿孔玻璃板。

本公开还提供了一类似于以上所述在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法。如第12图所示，例如，所述方法包括通过雷射光束在玻璃或玻璃陶瓷板中形成损伤轨迹子集，其中将所述损伤轨迹定位以形成图案。在一些实施例中，雷射使用多个雷射脉冲来损伤材料。在一些实施例中，雷射工艺产生紧密接近的损伤轨迹组，所述损伤轨迹组在蚀刻工艺期间合并在一起而形成更大的孔，以产生最终的微穿孔板。在一些实施例中，可以使用损伤轨迹的布局通过预先定位雷射损伤轨迹的位置，使得所述雷射损伤轨迹在合并时可以形成指定的形状(例如圆形、三角形、正方形、其他多边形、非线形、文字或数字、标志、诸如花朵等装饰图案等)，来产生任意形状。在一些实施例中，类似于上述方法，所述方法包括通过雷射光束在玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在平面中延伸并具有厚度，并且其中损伤轨迹具有第一直径。在一些实施例中，所述方法包括在酸溶液中蚀刻所述板，使得损伤轨迹子集合并形成具有微穿孔(具有第二直径)的微穿孔板(例如，如第12图所示)。在一些实施例中，可以使用单雷射器来产生损伤轨迹。在一些实施例中，可以使用多个雷射器来产生损伤轨迹。在一些实施例中，可以使用检流计系统来产生损伤轨迹。

如第12图所示，可以设置各个损伤轨迹使得所述损伤轨迹在材料蚀刻形成孔时合并，直到获得期望的孔形状(例如第12图中的圆)。在此方面，可以基于损伤轨迹的定位和蚀刻工艺来实现任意形状。

参照第13图，可以使用类似的方法通过雷射光束来将损伤轨迹的子集形成到玻璃或玻璃陶瓷板中，其中损伤轨迹被定位而形成周边图案；通过雷射光束将多个损伤轨迹形成到玻璃或玻璃陶瓷板中，其中所述板在平面中延伸并且具有厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及在酸溶液中蚀刻所述板，使得所述损伤轨迹的子集合并而移除所述板的一部分，并形成具有微穿孔(具有第二直径)的微穿孔板。在这方面，可以形成更大的孔(例如直径大于约1.0mm)。在一些实施例中，周边图案可以被配置成任何任意形状，使得损伤轨迹合并而移除所述板中具有期望形状的部分。

在一些实施例中，可以对雷射器进行编程以产生单个或多个微小的相邻损伤轨迹，以通过控制脉冲丛发图案或位置来形成彼此靠近的多个损伤轨迹。在一些实施例中，可以订制相邻损伤轨迹之间的间隔以适合板上的期望穿孔形状或穿孔尺寸。例如，为了要产生椭圆形的孔形状，可以对雷射器进行编程，以沿着中心线产生较多的相邻损伤轨迹，并减少中心线上方和下方的损伤轨迹。在酸溶液中蚀刻后，此图案将形成椭圆形状，而不是产生具有单雷射损伤轨迹的圆孔形状。

在一些实施例中，可以对雷射器进行编程，以在玻璃的特定部分上击打玻璃而产生多个损伤轨迹并且还击打玻璃以在其他部分上产生较少的损伤轨迹。在一些实施例中，雷射器可以被编程为在相同的位置击打玻璃多次。在蚀刻之后将产生沿着板具有不同孔尺寸的板，从而允许沿着板的表面控制微穿孔尺寸。

有利的是，在一些实施例中，这种特定方法导致高速微穿孔工艺。通过使用多个雷射脉冲来产生彼此相邻的多个损伤轨迹，并且随后进行化学蚀刻工艺来连接损伤轨迹而形成更大的穿孔或孔，所述工艺提高了产生此类穿孔/孔的速度。进而可以将微穿孔或孔应用于声学应用或其他应用中，例如用于装饰的目的。

与上述使用单雷射脉冲来产生优先损伤轨迹、然后进行化学蚀刻以将穿孔扩大到期望的尺寸或形状的工艺相比，利用多雷射脉冲来产生相邻损伤轨迹的工艺可大量减少化学蚀刻时间，从而产生比单雷射脉冲方法的速度大至少约1.5倍的工艺。有利的是，采用多个雷射脉冲的方法可增强在厚玻璃中制造高长宽比的孔的容易性，从而实现较少的玻璃厚度减小。这些优点进而降低制造成本(有部分是由于减少的蚀刻时间)，并允许相对快速地形成高密度微穿孔，从而提高微穿孔玻璃板的制造产量。目前此工艺的成本动因是蚀刻工艺，而且利用减少蚀刻时间、危险废物、安全危险等的工艺是有利的。另外，利用多损伤轨迹的这种工艺导致玻璃板厚度减小，因此通过由蚀刻工艺减少粗糙度/波纹/表面缺陷来改善表面品质。此外，所述工艺造成失真减少及光学品质提高。

另外，当需要产生高长宽比的微穿孔或孔时(例如，在使用相对厚的玻璃的穿孔吸音玻璃中，例如在建筑或汽车应用中)，使用多个雷射脉冲是特别有利的，因为蚀刻时间大量减少。此外，当需要在单个片上形成不同尺寸和形状的穿孔/孔时，利用多个雷射脉冲是特别有利的。例如，如前所述，可以以各种形状形成微穿孔。可以使用利用不同数量的雷射产生各种图案的损伤轨迹的单一工艺在单个片上形成不同尺寸、形状、密度的穿孔或孔，而不需要多个单独的钻孔和蚀刻步骤。也可以控制穿孔的截面，例如对截面是大致圆柱形还是“沙漏”的形状提供控制。

最后，对于雷射钻孔和蚀刻来说，利用多个损伤轨迹的方法可能具有较大的可接受工艺公差，从而降低风险并提高良率，尤其是对于大的片材更是如此。这是因为除了雷射钻孔工艺变得相对较不关键之外，所产生的多个雷射钻孔导致蚀刻工艺相对较不关键，因为当蚀刻之后若干雷射钻孔被合并成一个孔时，个别的孔品质将具有较小的影响。

来到第14图，图示出依据实施例具有各种微穿孔直径的微穿孔板配置的在各种频率下的例示性声音吸收系数。在每种情况下图示出具有各种微穿孔/孔尺寸的0.5mm厚微穿孔玻璃在1.7mm的固定孔间隔下在一频率范围间的预测声音吸收系数。具体来说，描绘出分别具有200μm、500μm、及200μm和500μm两种微穿孔直径的板。如图所示，与单孔尺寸相比，具有不同孔尺寸的玻璃板可具有增强的声音表现，这有部分可因为应用于声学和结构板型式的迭加原理。

双板

在一些实施例中，两个声学管理玻璃(AMG)板(具有微特征的玻璃或玻璃陶瓷)被空气间隔(<2英寸)分隔以实现期望的宽带声学吸收(NRC>0.5)并打破ANSI 97.1中概述的安全标准。请注意，若需要的话，也可以采用更大的空气间隔(>2英寸)。在一些实施例中，对板回火。

可以将两个或更多个回火AMG板(>0.7mm厚)以空气间隔(通常小于50mm)分隔平行配置，以实现期望的声学效果。AMG板可以被使用固定装置彼此实体连接，也可以通过简单地悬挂在彼此前面作为萤幕而被彼此实体隔离。可以在有或没有坚固背衬壁(参见第17图和第18图)之下平行使用两个AMG板。可以将孔特征设计成在两个板中是相同的或不同的。

第16图图示包含由板内间隙分隔的两个板的多板结构1600。第一板1610通过板内间隙1630与第二板1620分隔。分隔距离1640是穿过将第一板1610与第二板1620分隔的板内间隙1630的距离。第一板1610中具有多个孔1612。第二板1620中具有多个孔1622。箭头1640图示通过第一板1610和第二板1620的气流。

板之间的分隔距离，例如在第一板1610与第二板1620之间穿过板内间隙1630的分隔距离1640可以具有各种不同的值。例如，分隔距离可以是1mm、5mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、150mm、200mm、300mm、或以此等值中的任意两个值作为端点的任何范围。在一些实施例中，板内间隙可以在约1mm与500mm之间、在约1mm与100mm之间、在约1mm与50mm之间。可以使用更大或更小的分隔距离。对于同一个多板结构来说，不同的分隔距离可能导致不同的声学特性。所以，分隔距离可以用来调整多板结构的声音表现。

可以在有或没有背衬壁的情况下使用多板结构。

第26图图示在没有背衬壁之下不同板内间隙的双板结构的声音吸收曲线。线2610对应于4mm的板内间隙。线2620对应于10mm的板内间隙。线2630对应于50mm的板内间隙。

基于Sakagami方程式开发了理论声学模型。在这种设计中，两个板的孔径为300um，在1000um厚的板中孔间距为1200um。这种设计中的两个板都具有相同的尺寸。50mm、10mm及4mm的板内间隙分别对应于线2630、2620及2610。

尽管第16图仅图示出两个板，然而也可以使用数量更多的板。预期数量更多的板可以更好地吸收声音。但是，数量更多的板成本更高。

具有背衬壁的双板结构

第17图图示多板结构1700，特别是双板结构。多板结构1700包含通过板内间隙1730与第二板1720分隔的第一板1710。第一板1710中具有多个孔1712。第二板1720中具有多个孔1722。第一板1710通过界定分隔距离1770的壁板间隙1760与壁1750分隔。

由壁板间隙界定的分隔距离可以是25mm、50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、175mm、200mm、225mm、250mm、275mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1000mm(1米)、或以此等值中的任意两个值作为端点的任何范围。对于高于1米的壁板间隙来说，相信壁的存在对声音表现有较小的影响，如下面关于没有背衬壁的双层玻璃所讨论的。

无背衬壁的双板结构

第18图图示多板结构1800，特别是双板结构。多板结构1800包含通过板内间隙1830与第二板1820分隔的第一板1810。第一板1810中具有多个孔1812。第二板1820中具有多个孔1822。将多板结构1800放置在距离平行于第一板1810的壁超过12英寸处。

与具有背衬壁的多板结构相比，可以使用没有背衬壁的多板结构来以数量较少的总板(双板而不是三板或更多)和较小的总板表面积(由多板结构覆盖的墙壁或空间的面积)实现高吸音和低回响时间。较少的板和较小的板表面积可降低最终使用者/客户的总成本。

第20图图示没有背衬壁的多板结构的模拟声音吸收系数与频率的曲线图。第20图的模拟数据是基于没有设计用以在话音频率(500-5000Hz)中实现高宽带吸音的背衬壁的双板配置。所述设计由两块玻璃板组成，每块玻璃板的孔径为500um，板中间距为1mm，厚度为2.5mm，由10mm的空间分隔。可以注意到，此类设计对于需要降低语音频率的声学应用是有利的。此结构产生的模型得到NRC>0.5，Aw>0.4。

除非另有说明，否则本文所述的模拟声学数据是基于K.Sakagami、T.Nakamori、M.Morimoto及M.Yairi在2009年的Applied Acoustics第703-709页的“双片微穿孔板空间吸收体：修正理论和详细分析(Double-leaf microperforated panel space absorbers:Arevised theory and detailed analysis)”中描述的模型所获得的。

显示背衬壁效果的比较

使用没有背衬壁的多板结构(例如第18图的结构)更容易实现具有小的板内间隙(50mm或更小)的宽带吸音。使用具有背衬壁的多板结构(例如第17图的结构)之下，除非分隔距离等于或大于50mm(2英寸)，否则可能更难实现宽带吸音。

第19图图示具有和没有背衬壁的多板结构的模拟声音表现。线1910显示没有背衬壁的双板结构的吸音，产生0.7的NRC。线1920显示具有背衬壁的双板结构的吸音，产生0.55的NRC。在板内间隔距离仅为10mm(～0.4英寸)的2.5mm厚玻璃板中，以500um的孔径、1.5mm的间隔模拟所述板。两个结构之间唯一的区别在于存在用于具有背衬壁的多板结构的背衬壁，所述背衬壁以具有4英寸的分隔距离的壁板间隙与双板结构分开。第19图图示没有背衬壁的多板结构的优越性能。

第19图图示背衬壁的存在导致共振，从而导致作为频率的函数的吸收系数中有更急剧的峰值和谷值。随着壁板间隙增大，这种共振可能变得较不明显。对于1米或更大的壁板间隙来说，这种共振可能会变得很小。因此，当被配置在具有墙壁的房间内的任何双板结构距离墙壁一定距离时，可以将与平行墙壁相距超过1m的双板结构视为没有背衬壁。在存在背衬壁的情况下，通过调整其他参数(例如板内间隔)可以在一定程度上补偿共振，从而减小作为频率的函数的吸收系数的峰值和谷值。

在美国，产品的声音表现是通过NRC(降噪系数)来量测。高NRC表示好的声音表现。NRC是在250Hz、500Hz、1000Hz及2000Hz的平均声音吸收率。

孔对齐

因此，在一些实施例中，可以利用孔对齐或不对齐来调整声音特性。在一些实施例中，可以将多板结构中的第一板上的孔与第二板中的孔对齐。在一些实施例中，可以使多板结构中的第一板上的孔不与第二板中的孔对齐。第一和第二板上的孔不需要完美对齐，以实现高吸音。可以故意使所述孔对齐或不对齐，并且仍然实现良好的吸收。这种不对齐的能力在安装过程中提供了额外的灵活性，从而可以减少安装时间和成本。

故意不对齐可用于产生曲折的声音路径，并增强特定声频而非广范围频率的吸收。

第21图图示具有不对准的孔的双板结构2100。从垂直于板2110的表面的方向来看双板结构2100。尽管双板结构2100不一定与双板结构1800完全相同，但是双板结构2100和双板结构1800都是双板结构。考虑到这种相似性，第18图中的箭头21表示观看双板结构2100的方向。

双板结构2100的第一板2110中具有孔2112。第二板2120中具有孔2122。第二板2120位于第一板2110下方，并且仅通过孔2112直接可见。孔2122的中心从孔2112的中心偏移了偏移距离2105。

如本文所使用的，两个孔的对齐可以通过决定偏移距离与较大孔的直径的比率的百分比来量化。所以，对于第21图来说，偏移距离2105是孔2112或孔2122的直径的120％，因为在第21图中两个孔都具有相同的直径。在这种情况下，孔2112的中心与孔2122的中心之间的距离是第一和第二板中的对应微穿孔中的较大微穿孔的直径的120％。除非另有说明，否则用语“相应微穿孔中的较大直径”并不一定意味着一个微穿孔比另一个微穿孔大，而是意在选择存在于所考虑的一组微穿孔中的最大直径。例如，在两个微穿孔具有相同直径的情况下，“较大”直径是任一微穿孔的直径。

第22图图示具有对准孔的双板结构2200。双板结构2200类似于双板结构2100，其中双板结构2200具有其中有孔2212的第一板2210及其中有孔2222的第二板2220。在双板结构2200中，孔2212与孔2222准确对齐，使得第二板2220正好位于第一板2210的下方，并且孔2222正好位于孔2212的下方。孔2212与孔2222之间的偏移距离为零。

在一些实施例中，偏移距离与较大孔的直径的比率可以是0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、120％、140％、160％、180％、200％或以此等值中的任意两个值作为端点的任何范围。可以使用更大的偏移量。

在一些实施例中，第一板上的每个孔不必以相同的程度与第二板上的孔对齐。对齐对结构的总体声音表现的影响可以由大部分孔的对齐程度来决定。在一些实施例中，两个板的对齐程度可以通过两个板上的孔的70％或更高、80％或更高、90％或更高、或95％或更高的对齐度来表征。为了对齐(和孔径不对齐)的目的，第一板上的孔“对应”第二板上最接近的孔。假使两个板上有不同数量的孔，则具有较多孔的板上的一些孔在具有较少孔的板上将不会有相应的孔，而且为了表征两个板的对齐(和孔径不对齐)程度的目的应被排除。

当第一玻璃或玻璃陶瓷板的70％或更多、80％或更多、或90％或更多的微穿孔中每个微穿孔都与第二玻璃或玻璃陶瓷板的相应微穿孔对齐，使得第一微穿孔的中心与第二微穿孔的中心之间的距离为第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的相应微穿孔的较大直径20％或更小、15％或更小、或10％或更小时，可以将两个玻璃或玻璃陶瓷板上的孔(或微穿孔)视为对齐的。

当第一玻璃或玻璃陶瓷板的70％或更多、80％或更多、或90％或更多的微穿孔中每个微穿孔都与第二玻璃或玻璃陶瓷板的相应微穿孔对齐，使得第一微穿孔的中心与第二微穿孔的中心之间的距离为第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的相应微穿孔的较大微穿孔的直径20％或更大、50％或更大、或100％或更大时，可以将两个玻璃或玻璃陶瓷板上的孔(或微穿孔)视为不对齐的。

第23图图示吸音曲线，所述吸音曲线说明板之间的孔对齐与不对齐的影响。线2310图示具有对齐的孔的两个板的声学系数。线2320图示具有不对齐的孔的两个板的声学系数。在第23图的实例中，故意使孔不对齐在5000-7000Hz范围内具有正面的影响，而使孔对齐在0-4000Hz范围内具有正面的影响。因此，视应用而定，故意使孔对齐或不对齐可以是理想的。

第23图的数据是使用以下的双板结构产生的。对于线2310，使用了与第22图(对齐的孔)相似的双板结构。在1000um厚的板中，孔径为300um，间距为1200um。对于线2320，使用了与第21图(不对齐的孔)相似的双板结构。孔的尺寸和间距与线2310相同。但是，第一板中的孔与第二板中的孔具有200um的偏移距离。

孔径不对齐

在一些实施例中，可以利用不同板上的孔径匹配或不匹配来调整声学特性。在一些实施例中，多板结构中的第一板上的孔可以与第二板中的孔尺寸相同。在一些实施例中，多板结构中的第一板上的孔可以具有与第二板中的孔不同的尺寸。

第24图图示具有不对准孔径的双板结构2400。从垂直于板2410的表面的方向来看双板结构2400。尽管双板结构2400不一定与双板结构1800完全相同，但是双板结构2400和双板结构1800都是双板结构。考虑到这种相似性，第18图中的箭头21显示观看双板结构2400的方向。

双板结构2400的第一板2410中具有孔2412。第二板2420中具有孔2422。如图所示，孔2422比孔2412更大。第二板2420位于第一板2410下方，无法直接看到。

如本文所使用的，两个孔的尺寸不匹配可以通过决定两个孔的尺寸之间的差异(以百分比表示)来量化。除非另有指定，否则百分比应该通过比较尺寸差异与较大孔的尺寸来计算。所以，在第24图中，不匹配将是孔2412与孔2422的尺寸差异除以孔2422的尺寸，孔2422是较大的孔。

在一些实施例中，第一板上的孔与第二板上的孔之间的尺寸不匹配可以是0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％、或以此等值中的任意两个值作为端点的任何范围。可以使用较大的尺寸不匹配。

在一些实施例中，第一板上的每个孔不一定都是相同的尺寸，并且第二板上的每个孔不一定都是相同的尺寸，而且每对相对应的孔之间的尺寸不匹配不一定相同。两个板之间的孔径不匹配对结构的整体声音表现的影响可以通过大部分孔的不匹配来决定。在一些实施例中，两个板之间的孔径不匹配程度可以由两个板上的70％或更多、80％或更多、90％或更多、或95％或更多的孔的尺寸来表征。

在一些实施例中，结构中任何给定板上的大部分孔大致具有相同的尺寸。当板有目标板直径、而且对于板上70％或更多、80％或更多、90％或更多、或95％或更多的孔来说每个孔的直径在目标直径的20％、15％、10％或5％以内时，则可以将板上的孔视为具有大约相同的尺寸。假使满足了大多数的孔尺寸大致相同的标准，则目标直径是尺寸大约相同的孔的直径的平均值。假使有少数孔具有在上述百分比之外明显不同的直径时，则在计算目标直径时应该排除彼等孔。

在一些实施例中，多板结构包含第一板和第二板。第一板具有第一板目标直径。第二板具有第二板目标直径。在一些实施例中，第一板目标直径与第二板目标直径匹配。例如，第一板目标直径与第二板目标直径之间的差可以是20％或更小、15％或更小、10％或更小、或5％或更小。在一些实施例中，第一板目标直径与第二板目标直径不匹配。例如，第一板目标直径与第二板目标直径之间的差可以是20％或更多、40％或更多、60％或更多、80％或更多、或100％或更多。

在一些实施例中，双板结构中大部分的孔的尺寸是匹配的。例如，在一些实施例中，对于第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第一板目标直径的10％以内。对于第二玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第二板目标直径的10％以内。第一板目标直径与第二板目标直径相差20％或更少。

在一些实施例中，双板结构中大部分的孔在第一板和第二板之间的尺寸上不匹配。例如，在一些实施例中，对于第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第一板目标直径的10％以内。对于第二玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第二板目标直径的10％以内。第一板目标直径与第二板目标直径相差20％或更多。

在一些实施例中，板内的孔之间可能不匹配。

第25图图示吸音曲线，所述吸音曲线图示多板结构中不同板的孔之间的不匹配孔径的影响。线2510显示具有不同尺寸的孔的两个板的声学系数。线2520显示具有相同尺寸的孔的两个板的声学系数。在第25图的实例中，使用不同的孔径在0Hz-4500Hz范围内具有正面的影响，而使用相同尺寸的孔在4500Hz-8000Hz范围内具有正面的影响。因此，视应用而定，使用相同或不同尺寸的孔可能是理想的。

第25图的数据是使用以下双板结构产生的。关于线2510，第一板具有300um的孔径，第二板具有500um的直径，且两块板的孔间隔均为1200um。板内间隔为4mm。关于线2520，双板结构与线2510的相同，不同之处仅在于孔径-对于线2510，两个板的孔径均为300um。

孔几何形状

在一些实施例中，可以使用各种孔或微穿孔几何形状。

第27图图示沙漏孔几何形状2700和圆柱形孔几何形状2750。

沙漏孔几何形状在板的中央部分具有腰部2710，在板的表面附近具有外部2720。腰部2710具有直径2712。外部2720具有直径2722。为了比较如本文所述的孔径的目的，应当使用腰部的直径2712。

圆柱形孔几何形状2750具有圆柱形的形状，具有直径2752和高度2754，高度2754对应于其中形成圆柱形孔的板的厚度。

第28图图示沙漏孔几何形状和圆柱形孔几何形状的吸音曲线。线2810对应于2mm厚的沙漏孔几何形状(350-500um的入口孔，180um的腰部)。线2820对应于0.5mm厚的圆孔形状，孔径为200um，间距为1.7mm，背衬壁间距为50mm。

第28图的数据是使用以下具有背衬壁的单板结构产生的。关于线2820，使用具有200um直径的孔和1700um间距的0.5mm厚的板，背衬壁间距为50mm。关于线2810，使用具有在350-500um范围内的表面孔径和180um的腰部(孔部分中最窄的宽度)的2mm厚的板。孔间距为1000um，并与坚固壁的距离为50mm。

孔隙率

在一些实施例中，第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板的每一个板中的微穿孔的孔隙率在0％至10％的范围内。“孔隙率”是微穿孔的面积除以其中形成微穿孔的玻璃或玻璃陶瓷板的表面的表面积(包括孔隙面积)。在孔隙具有不均匀的截面的情况下使用在玻璃或玻璃陶瓷板的表面的面积来计算孔隙率。在存在孔隙的情况下，孔隙率将大于零，但可能相当低。在一些实施例中，孔隙率可以是0％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、或以此等值中的任意两个值作为端点的任何范围。在一些情况下，可以使用0-10％范围以外的孔隙率值。

孔径

在一些实施例中，多个微穿孔中每一个微穿孔的直径在20um至500um的范围内。每个微穿孔的直径可以是20um、40um、60um、80um、100um、150um、200um、250um、300um、350um、400um、450um、500um、或以此等值中的任意两个值作为端点的任何范围。在某些情况下，可以使用此等范围之外的直径。

模拟结果

除非另有指明，否则本文讨论的吸收曲线是基于模拟。第29图图示相同的双板结构的模拟吸收曲线与量测吸收曲线的比较。线2910表示模拟数据。线2920表示量测数据。第29图验证了本申请中他处使用的模拟的准确度。

第29图的数据是使用以下双板结构产生的。关于线2910的模拟数据，两块板的厚度为0.5mm，孔径为170um，间距为1300um，板内间隔为3mm。关于线2920的量测数据，两块板的厚度为480um，孔径为170-200um，间距为1300um，板内间隔为2-4mm。

装饰实施例

在一些实施例中，可以设计多板实施例的不同板中的微穿孔设计，使得当组合观看时，多个板的微穿孔相结合以产生装饰图案。

可以将微穿孔设计成表示形状、文字、标志、或其他图案。

在一些实施例中，由于多板结构的有利光学特性、声学和安全属性，多板结构可以采取小隔间家具、竖直隔板、会议室空间吸收体、办公室萤幕、照明装置、及其他普通物体的形式。

实例

使用雷射光束(例如高斯-贝塞尔(Gauss-Bessel)雷射光束)对两块玻璃板(板1-化学强化玻璃和板2-化学强化玻璃)进行微穿孔，然后如上所述进行化学蚀刻。每块玻璃板的厚度为500μm。微穿孔的直径为200μm，在1.7mm的网格图案中。量测两块微穿孔玻璃板的强度，连同非微穿孔玻璃板(板3为化学强化玻璃板)。将结果(以失效机率表示)总结并展示在第14图中。结果表明，板2和板3具有相同(类似)的强度，即微穿孔不会导致玻璃板的强度损失。通过环对环测试量测强度，环对环测试是用于测试平板玻璃样品的表面强度量测，并且标题为“高级陶瓷在环境温度下的单调等双轴弯曲强度的标准测试方法(Standard TestMethod for Monotonic Equibiaxial Flexural Strength of Advanced Ceramics atAmbient Temperature)”的ASTM C1499-09(2013)作为本文所述测试方法的基础。将ASTMC1499-09的内容以引用方式全部并入本文中。在第14图中，在环对环测试之前未将玻璃样品磨损。关于环对环测试，将玻璃或玻璃陶瓷板放在两个不同尺寸的同心环之间来测定等双轴弯曲强度(即当在两个同心环之间受到弯曲时材料能够维持的最大应力)。在测试结构中，玻璃或玻璃陶瓷板由直径D2的支撑环支撑。通过测力计由直径D1的加载环将力施加到玻璃或玻璃陶瓷板的表面。加载环与支撑环的直径比D1/D2可以在0.2至0.5的范围内。在一些实施例中，D1/D2为0.5。加载和支撑环同心对齐至支撑环直径D2的0.5％以内。用于测试的测力计应该在选定范围内的任何负载下精确到±1％以内。测试在23±2℃的温度和40±10％的相对湿度下进行。

对于夹具设计，加载环的突出表面的半径r在h/2≤r≤3h/2的范围内，其中h为玻璃或玻璃陶瓷板的厚度。加载和支撑环是由硬度HRc>40的硬化钢制成。环对环测试夹具可在市场上买到。测试的预期失效机制是观察源自加载环内的表面的玻璃或玻璃陶瓷板断裂。数据分析中省略了在此区域之外发生的失效(即在加载环与支撑环之间的失效)。然而，由于玻璃或玻璃陶瓷板的薄度和强度，有时会观察到超过样品厚度h的1/2的大偏转。因此，不常观察到高百分比的、源自加载环下方的失效。如果不知道环内和环下的应力发展情况(由应变仪分析收集)以及每个样品的失效原因，就无法准确计算应力。因此环对环测试着重于失效时的峰值负载作为量测回应。玻璃物件的强度取决于表面瑕疵的存在。然而，由于玻璃的强度本质上是统计性的，所以无法精确地预测给定尺寸的瑕疵存在的可能性。因此，机率分布可以用作所得数据的统计表示。

本公开的方面(1)涉及一种物件，所述物件包含：玻璃或玻璃陶瓷板并具有厚度；其中所述板具有多个具有直径的微穿孔；并且其中所述板的所述厚度与所述微穿孔的所述直径的比小于25或介于约0.1和20之间。

本公开的方面(2)涉及方面(1)的物件，其中所述厚度是介于约0.05mm与6mm之间、或介于约0.1mm与3mm之间。

本公开的方面(3)涉及方面(1)或方面(2)的物件，其中所述板的所述厚度与所述微穿孔的所述直径的比是介于约2与8之间或介于约3与6之间。

本公开的方面(4)涉及方面(1)至(3)中任一方面的物件，其中所述板包含强化玻璃或玻璃陶瓷。

本公开的方面(5)涉及方面(4)的物件，其中所述强化玻璃或玻璃陶瓷是机械、热或化学强化的。

本公开的方面(6)涉及方面(1)至(5)中任一方面的物件，其中所述板具有介于约0.3与1之间或介于约0.3与0.8之间的降噪系数(NRC)。

本公开的方面(7)涉及方面(1)至(6)中任一方面的物件，其中所述板在250Hz与6000Hz之间、或在250Hz与20,000Hz之间的预定频带上具有预定声音吸收系数。

本公开的方面(8)涉及方面(1)至(7)中任一方面的物件，其中所述板的边缘的一部分被密封到保持部。

本公开的方面(9)涉及方面(1)至(8)中任一方面的物件，进一步包含可操作地连接所述板的背衬壁。

本公开的方面(10)涉及方面(1)至(9)中任一方面的物件，其中所述微穿孔沿所述板以均匀或不均匀的间隔定位，并具有均匀或不均匀的尺寸。

本公开的方面(11)涉及方面(1)至(10)中任一方面的物件，其中所述微穿孔沿着所述板以均匀或不均匀的密度分布。

本公开的方面(12)涉及方面(1)至(11)中任一方面的物件，其中多个所述微穿孔的开口是非圆形的。

本公开的方面(13)涉及一种物件，所述物件包含：具有厚度的第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板，每个玻璃或玻璃陶瓷板都具有多个具有直径的微穿孔；其中所述板的所述厚度与所述微穿孔的所述直径的比小于25、或介于约0.1与20之间。

本公开的方面(14)涉及方面(13)的物件，其中所述第一和第二板是通过界定分离距离的板内间隙彼此分隔。

本公开的方面(15)涉及方面(13)或方面(14)的物件，其中所述第一板与所述第二板大致彼此平行。

本公开的方面(16)涉及方面(13)至(15)中任一方面的物件，其中所述物件为热强化的。

本公开的方面(17)涉及方面(13)至(16)中任一方面的物件，其中将所述第一板与所述第二板定位成使得在所述第一板与所述第二板的1m内不存在大致平行于所述第一板或所述第二板的坚固背衬壁。

本公开的方面(18)涉及方面(13)至(17)中任一方面的物件，其中将所述第一板与所述第二板定位成使得在所述第一板与所述第二板的1m内存在大致平行于所述第一板或所述第二板的坚固背衬壁。

本公开的方面(19)涉及方面(13)至(18)中任一方面的物件，其中：对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，将每个微穿孔相对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的相应微穿孔定位，使得所述第一微穿孔的中心与所述第二微穿孔的中心之间的距离为所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的相应微穿孔中的较大微穿孔的直径20％或更小。

本公开的方面(20)涉及方面(13)至(19)中任一方面的物件，其中：对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，将每个微穿孔相对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的相应微穿孔定位，使得所述第一微穿孔的中心与所述第二微穿孔的中心之间的距离为所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的对应微穿孔中的较大微穿孔的直径20％或更大。

本公开的方面(21)涉及方面(13)至(20)中任一方面的物件，其中：对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第一板目标直径的10％内；对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第二板目标直径的10％内；以及所述第一板目标直径与所述第二板目标直径的差为20％或更小。

本公开的方面(22)涉及方面(13)至(21)中任一方面的物件，其中：对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第一板目标直径的10％内；对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，每个微穿孔的直径都在第二板目标直径的10％内；以及所述第一板目标直径与所述第二板目标直径的差为20％或更大。

本公开的方面(23)涉及方面(13)至(22)中任一方面的物件，其中所述物件的所述NRC为0.5或更大。

本公开的方面(24)涉及方面(13)至(23)中任一方面的物件，其中所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中每一玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔的孔隙率是在0％至10％的范围内。

本公开的方面(25)涉及方面(13)至(24)中任一方面的物件，其中所述多个微穿孔的每一微穿孔的直径是在20um至500um的范围内。

本公开的方面(26)涉及一种在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，包含以下步骤：(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在一平面中延伸并具有一厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及(ii)在酸溶液中蚀刻从(i)得到的板以形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC是介于约0.3与1之间。

本公开的方面(27)涉及方面(26)的方法，其中所述雷射光束为具有沿着光束传播方向定向的焦线并将所述雷射光束焦线引入所述板中的脉冲雷射光束。

本公开的方面(28)涉及方面(26)或方面(27)的方法，进一步包含以下步骤：在不同于所述第一酸溶液的第二酸溶液中蚀刻所述玻璃板。

本公开的方面(29)涉及方面(26)至(28)中任一方面的方法，进一步包含以下步骤：对所述微穿孔板进行化学或热强化。

本公开的方面(30)涉及方面(26)至(29)中任一方面的方法，其中所述玻璃或玻璃陶瓷板包含高强度玻璃或玻璃陶瓷组成物。

本公开的方面(31)涉及方面(26)至(30)中任一方面的方法，其中所述玻璃或玻璃陶瓷板的厚度是介于约0.05mm与6mm之间。

本公开的方面(32)涉及一种在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，包含以下步骤：(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成损伤轨迹子集，其中将所述损伤轨迹定位以形成图案；(ii)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在一平面中延伸并具有厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及(iii)在酸溶液中蚀刻从(ii)得到的板，使得所述损伤轨迹子集合并而形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC是介于约0.3与1之间。

本公开的方面(33)涉及一种在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，包含以下步骤：(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成损伤轨迹子集，其中将所述损伤轨迹定位以形成周边图案；(ii)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在一平面中延伸并具有厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及(iii)在酸溶液中蚀刻从(ii)得到的板，使得所述损伤轨迹子集合并而移除所述板的一部分并形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC是介于约0.3与1之间。

本公开的方面(34)涉及方面(32)或方面(33)的方法，其中所述雷射光束为具有沿着光束传播方向定向的焦线并将所述雷射光束焦线引入所述板中的脉冲雷射光束，并且其中所述光束焦线基本上垂直于所述板以形成多个损伤轨迹。

本公开的方面(35)涉及方面(32)或方面(34)的方法，其中订制相邻损伤轨迹之间的间隔以获得期望的穿孔形状或尺寸。

本公开的方面(36)涉及方面(32)至(35)中任一方面的方法，其中所述雷射光束为脉冲雷射光束，所述脉冲雷射光束设以击打所述板上的位置一或更多次。

本公开的方面(37)涉及一种抑制声音的方法，包含以下步骤：定位包含第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板的物件，使得在所述第一板与所述第二板的12英寸内不存在大致平行于所述第一板或所述第二板的坚固背衬壁；其中所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中每一玻璃或玻璃陶瓷板都：在一平面中延伸；包含厚度，并包含多个具有直径的微穿孔；其中所述板的所述厚度与所述微穿孔的所述直径的比小于25、或介于约0.1与20之间。

本公开的方面(38)涉及方面(37)的方法，其中所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板为热回火的。

为了说明和描述的目的呈现了本文所述具体实施例的前述描述。这些例示性实施例无意穷举或将实施例限制于所揭示的精确形式。所描述的所有具体细节对于实施所描述的实施例并非必需的。

对于所属技术领域中具有通常知识者来说显而易见的是，鉴于上述教示，许多修改和变化是可能的，而且通过应用所属技术领域范围内的知识，在不脱离本发明的一般概念下人们可以容易地修改及/或适应此类具体实施例的各种应用而无需过度的实验。基于本文呈现的教示和指导，意图使此类适应和修改在所揭示实施例的均等物的含义和范围内。

意图使实施方式章节用于解释权利要求书。发明内容和摘要章节可以阐述发明人所构思的、本发明的一或更多个、但并非全部的例示性实施例，因此，发明内容和摘要章节无意限制本发明和申请专利范围。

以上已经借助于功能性建构方块来描述了本发明，所述功能性建构方块说明具体功能及其关系的实施方式。为了描述的方便，本文中随意定义了此等功能性建构方块的边界。只要指定的功能及其关是可被适当地执行，即可定义替代的边界。

本文中使用的措辞或用语是为了描述而非限制的目的，使得本说明书的用语或措辞将由所属技术领域中具有通常知识者解释。

本发明的广度和范畴不应受限于任何上述例示性实施例，而是应依据申请专利范围及其均等物来界定。

Claims (38)

1.一种物件，包含：

一玻璃或玻璃陶瓷板并具有一厚度；

其中所述板具有多个具有直径的微穿孔；并且

其中所述板的厚度与所述微穿孔的所述直径的比小于25或介于约0.1和20之间。

2.根据权利要求1所述的物件，其中所述厚度是介于约0.05mm与6mm之间、或介于约0.1mm与3mm之间。

3.根据权利要求1或2所述的物件，其中所述板的所述厚度与所述微穿孔的所述直径的比介于约2与8之间或介于约3与6之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的物件，其中所述板包含强化玻璃或玻璃陶瓷。

5.根据权利要求4所述的物件，其中所述强化玻璃或玻璃陶瓷是机械、热或化学强化的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的物件，其中所述板具有介于约0.3与1之间或介于约0.3与0.8之间的降噪系数(NRC)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的物件，其中所述板在250Hz与6000Hz之间、或在250Hz与20,000Hz之间的一预定频带上具有预定声音吸收系数。

8.根据前述权利要求中任一项所述的物件，其中所述板的边缘的一部分被密封到一保持部。

9.根据前述权利要求中任一项所述的物件，进一步包含可操作地连接所述板的背衬壁。

10.根据前述权利要求中任一项所述的物件，其中所述微穿孔沿所述板以均匀或不均匀的间隔定位，并具有均匀或不均匀的尺寸。

11.根据前述权利要求中任一项所述的物件，其中所述微穿孔沿着所述板以均匀或不均匀的密度分布。

12.根据前述权利要求中任一项所述的物件，其中多个所述微穿孔的开口是非圆形的。

13.一种物件，包含：

具有厚度的第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板，每个玻璃或玻璃陶瓷板都具有多个具有直径的微穿孔；其中所述板的所述厚度与所述微穿孔的所述直径的比小于25、或介于约0.1与20之间。

14.根据权利要求13所述的物件，其中所述第一和第二板是通过界定分离距离的板内间隙彼此分隔。

15.根据权利要求13或14所述的物件，其中所述第一板与所述第二板大致彼此平行。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的物件，其中所述物件为热强化的。

17.根据权利要求13-16中任一项所述的物件，其中将所述第一板与所述第二板定位成使得在所述第一板与所述第二板的1m内不存在大致平行于所述第一板或所述第二板的坚固背衬壁。

18.根据权利要求13-17中任一项所述的物件，其中将所述第一板与所述第二板定位成使得在所述第一板与所述第二板的1m内不存在大致平行于所述第一板或所述第二板的坚固背衬壁。

19.根据权利要求13-18中任一项所述的物件，其中：

对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔来说，将每个微穿孔相对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的对应微穿孔定位，使得所述第一微穿孔的中心与所述第二微穿孔的中心之间的距离为所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的对应微穿孔中的较大微穿孔的直径20％或更小。

20.根据权利要求13-19中任一项所述的物件，其中：

对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔，将每个微穿孔相对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的对应微穿孔定位，使得所述第一微穿孔的中心与所述第二微穿孔的中心之间的距离为所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中的对应微穿孔中的较大微穿孔的直径20％或更大。

21.根据权利要求13-20中任一项所述的物件，其中：

对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔，每个微穿孔的直径在第一板目标直径10％内；

对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔，每个微穿孔的直径在第二板目标直径10％内；及

所述第一板目标直径是所述第二板目标直径的20％或更小。

22.根据权利要求13-21中任一项所述的物件，其中：

对于所述第一玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔，每个微穿孔的直径在第一板目标直径10％内；

对于所述第二玻璃或玻璃陶瓷板的至少80％所述微穿孔，每个微穿孔的直径在第二板目标直径10％内；及

所述第一板目标直径是所述第二板目标直径的20％或更大。

23.根据权利要求13-22中任一项所述的物件，其中所述物件的所述NRC为0.5或更大。

24.根据权利要求13-23中任一项所述的物件，其中所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板中每一玻璃或玻璃陶瓷板中的微穿孔的孔隙率在0％至10％的范围内。

25.根据权利要求13-24中任一项所述的物件，其中所述多个微穿孔的每一微穿孔的直径在20um至500um的范围内。

26.一种在一玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，包含以下步骤：

(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在平面中延伸并具有厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及

(ii)在酸溶液中蚀刻从(i)得到的板以形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC介于约0.3与1之间。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述雷射光束为具有沿着光束传播方向定向的焦线并将所述雷射光束焦线引入所述板中的脉冲雷射光束。

28.根据权利要求26或27所述的方法，进一步包含以下步骤：

在不同于所述第一酸溶液的第二酸溶液中蚀刻所述玻璃板。

29.根据权利要求26到28所述的方法，进一步包含以下步骤：

对所述微穿孔板进行化学强化或热强化。

30.根据权利要求26到29中任一项所述的方法，其中所述玻璃或玻璃陶瓷板包含高强度玻璃或玻璃陶瓷组成物。

31.根据权利要求26到30中任一项所述的方法，其中所述玻璃或玻璃陶瓷板的所述厚度介于约0.05mm与约6mm之间。

32.一种在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，包含以下步骤：

(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成损伤轨迹子集，其中将所述损伤轨迹定位以形成图案；

(ii)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在平面中延伸并具有厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及

(iii)在酸溶液中蚀刻从(ii)得到的板，使得所述损伤轨迹子集合并而形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC介于约0.3与1之间。

33.一种在玻璃或玻璃陶瓷板中形成微穿孔的方法，包含以下步骤：

(i)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成损伤轨迹子集，其中将所述损伤轨迹定位以形成周边图案；

(ii)通过雷射光束在所述玻璃或玻璃陶瓷板中形成多个损伤轨迹，其中所述板在平面中延伸并具有厚度，并且其中所述损伤轨迹具有第一直径；以及

(iii)在酸溶液中蚀刻从(ii)得到的板，使得所述损伤轨迹子集合并而移除所述板的一部分并形成具有微穿孔的微穿孔板，所述微穿孔具有第二直径，其中所述微穿孔板的NRC介于约0.3与1之间。

34.根据权利要求32或33所述的方法，其中所述雷射光束为具有沿着光束传播方向定向的焦线并将所述雷射光束焦线引入所述板中的脉冲雷射光束，并且其中所述光束焦线基本上垂直于所述板以形成多个损伤轨迹。

35.根据权利要求32到34中任一项所述的方法，其中订制相邻损伤轨迹之间的间隔以获得期望的穿孔形状或尺寸。

36.根据权利要求32到35中任一项所述的方法，其中所述雷射光束为脉冲雷射光束，所述脉冲雷射光束设以击打所述板上的位置一或更多次。

37.一种消音方法，包含：

定位包含第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板的物件，使得在所述第一板与所述第二板的12英寸内不存在大致平行于所述第一板或所述第二板的坚固背衬壁；

其中所述第一和第二玻璃或陶瓷板中每一个：

在平面中延伸；

包含厚度；及

包含具有直径的多个微穿孔；

其中所述板的厚度与所述微穿孔的直径的比小于25，或约0.1与20之间。

38.根据权利要求37所述的方法，其中热回火所述第一和第二玻璃或玻璃陶瓷板。