CN110817863A - 活性炭吸音颗粒以及发声装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活性炭吸音颗粒以及发声装置,所述活性炭吸音颗粒由氧化铁修饰的活性炭粒子和高分子聚合物粘接剂混合制成;所述氧化铁修饰的活性炭粒子包括活性炭粒子和氧化铁修饰层;所述氧化铁修饰的活性炭粒子中氧化铁的占比为0.5‑10wt%;所述氧化铁修饰的活性炭粒子具有疏松的孔道结构,所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔;所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为50‑1000微米;所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.1‑100微米。由此,通过在活性炭粒子上修饰氧化铁,达到了降低吸水率以及降低发声装置谐振频率的效果。

Description

活性炭吸音颗粒以及发声装置
技术领域
本发明涉及声学技术领域,尤其涉及一种活性炭吸音颗粒以及发声装置。
背景技术
发声装置是电子产品中重要的声学器件,其用于将电信号转换成声音信号。发声装置的谐振频率是重要的声学性能指标,降低发声装置的谐振频率有助于提高发声装置的声学效果。
并且当前很多吸音材料的吸水性难以得到有效的改善,如何降低吸水性是当前研究的重要课题之一。
发明内容
本发明提供一种活性炭吸音颗粒以及发声装置,旨在降低活性炭吸音颗粒的吸水性,并降低发声装置的谐振频率。
为实现上述目的,本发明提供一种活性炭吸音颗粒,所述活性炭吸音颗粒由氧化铁修饰的活性炭粒子和高分子聚合物粘接剂混合制成;其中,
所述氧化铁修饰的活性炭粒子包括活性炭粒子和氧化铁修饰层;
所述氧化铁修饰的活性炭粒子中氧化铁的占比为0.5-10wt%;
所述氧化铁修饰的活性炭粒子具有疏松的孔道结构,所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔;
所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为50-1000微米;
所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.1-100微米。
优选地,所述活性炭吸音颗粒含有二维石墨和/或三维石墨微晶,所述活性炭粒子是由二维石墨层结构和/或三维石墨微晶的分子碎片无规则堆积形成的乱层结构。
优选地,所述氧化铁修饰层位于所述活性炭粒子的外表面和孔道内表面,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的吸水率小于7%。
优选地,所述氧化铁修饰的活性炭粒子中氧化铁的占比为2-6wt%;所述氧化铁修饰的活性炭粒子中所述活性炭粒子占比为90-99.5wt%。
优选地,所述微孔的孔径范围为0.5-2纳米,所述介孔的孔径范围为2-3.5纳米。
优选地,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的累积孔容积范围为0.55-0.9g/cm3
优选地,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的堆积密度为0.05-1g/cm3
优选地,所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为100-450微米,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.2-20微米。
优选地,所述高分子聚合粘接剂包括聚丙烯酸类、聚乙烯醇类、聚苯乙烯类、聚氨酯类、聚醋酸乙烯酯类、聚丁二橡胶类粘接剂中的一种或多种;
所述高分子聚合粘接剂在所述活性炭吸音颗粒中的占比范围为1-10wt%。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种发声装置,包括
壳体,所述壳体中形成有容纳腔;
振动组件,所述振动组件设置在所述壳体中;
所述容纳腔中设置有如上所述的活性炭吸音颗粒。
相比现有技术,本发明提供一种活性炭吸音颗粒以及发声装置,所述活性炭吸音颗粒由氧化铁修饰的活性炭粒子和高分子聚合物粘接剂混合制成;所述氧化铁修饰的活性炭粒子包括活性炭粒子和氧化铁修饰层;所述氧化铁修饰的活性炭粒子中氧化铁的占比为0.5-10%;所述氧化铁修饰的活性炭粒子具有疏松的孔道结构,所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔;所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为50-1000微米;所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.1-100微米。由此,通过在活性炭粒子上修饰氧化铁,达到了降低吸水率以及降低发声装置谐振频率的效果。
附图说明
图1是本发明提供的吸音颗粒的氧化铁含量与吸水率的曲线图;
图2是本发明提供的吸音颗粒的氧化铁含量与累积孔容积的曲线图;
图3是本发明提供的吸音颗粒的氧化铁含量与谐振频率降低效果的曲线图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
相比现有技术,本发明实施例提出的一种活性炭吸音颗粒。
将活性炭吸音颗粒放入发声装置的箱体中,其通过对空气的吸附释放作用,能够等效于扩大箱体的容积,使腔室的容积扩大a倍,a大于1。
将发声装置单元的谐振频率f0表示为:
Figure BDA0002308748190000031
其中,Mms是发声装置单元的质量,Cms是发声装置单元的等效声顺性。
在将发声装置单元装配于发声装置的箱体中后,将发声装置的谐振频率f01表示为:
Figure BDA0002308748190000032
其中,Cma是发声装置的箱体容积的空气声顺性。
而在将活性炭吸音颗粒放入发声装置的箱体中后,将发声装置的谐振频率f02表示为:
Figure BDA0002308748190000041
如上所述,箱体的容积被活性炭吸音材料等效扩大了a倍(a>1),可见f02小于f01
在发声装置的箱体中,粒子的受迫振动会消耗掉声波的能量,这种效果等效于箱体的容积中的空气声顺性增加,从而降低了谐振频率f02
本发明提供的活性炭吸音颗粒可以用于耳机、听筒、扬声器、音箱等发声装置中。例如,将活性炭吸音材料放入发声装置的后声腔中,虚拟扩大后声腔的体积,从而降低发声装置的谐振频率。进而达到改善发声装置的声学性能的效果。
本实施例中,所述活性炭吸音颗粒由氧化铁修饰的活性炭粒子和高分子聚合物粘接剂混合制成;其中,
所述氧化铁修饰的活性炭粒子包括活性炭粒子和氧化铁修饰层;
所述活性炭粒子主要由碳、氢、氧三种元素组成。所述氧化铁的分子式是Fe2O3。所述氧化铁修饰层位于所述活性炭粒子的表面,其中所述活性炭粒子的表面包括外表面和孔道内表面。
所述氧化铁修饰的活性炭粒子中氧化铁的占比为0.5-10wt%;所述活性炭粒子占比为90-99.5wt%。在一实施例中,所述氧化铁的占比可以是0.5wt%、1wt%、2wt%、4wt%、5wt%、8wt%、10wt%;对应的活性炭粒子占比为99.5wt%、99wt%、98wt%、96wt%、95wt%、92wt%、90wt%。
在一实施例中,当所述氧化铁的占比为2-6wt%时,能达到较好的吸水性。具体地,参照图1,图1是本发明提供的吸音颗粒的氧化铁含量与吸水率的曲线图。在图1中,横坐标表示氧化铁的含量,纵坐标表示吸水率,第一含量是指氧化铁含量为0.5-1wt%,第二含量是指氧化铁含量为1-2wt%,第三含量是指氧化铁含量为2-4wt%,第四含量是指氧化铁含量为5-8wt%,第五含量是指氧化铁含量为8-10wt%,如图所示,当氧化铁含量为第一含量0.5-1wt%时,吸水率为33.4%;当氧化铁含量为第二含量2-2wt%时,吸水率为19.3%;当氧化铁含量为第三含量2-4wt%时,吸水率为6.8%;当氧化铁含量为第四含量5-8wt%时,吸水率为7.2%;当氧化铁含量为第五含量8-10wt%时,吸水率为9.3%,由此可知,当所述氧化铁的含量为2-10%时,吸水率小于10%,当所述氧化铁的含量为2-4%时,吸水率小于7%。当所述氧化铁含量为2-8%时,能获得良好的吸水率。由此可知,所述氧化铁修饰的活性炭粒子能显著地降低吸水率。
所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为100-450微米,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.2-20微米。
所述活性炭吸音颗粒含有二维石墨和/或三维石墨微晶,所述活性炭粒子是由二维石墨层结构和/或三维石墨微晶的分子碎片无规则堆积形成的乱层结构。所述乱层结构在所述活性炭吸音颗粒中的含量越多,所述活性炭吸音颗粒经过碳化工艺的加工工序后,形成的孔道结构越均匀、孔道结构的孔径越小,进而使得所述活性炭吸音颗粒能够产生良好的降低谐振频率的效果。
所述二维石墨层结构和所述三维石墨微晶的边缘上存在大量不规则的键。不规则的键能够在二维石墨层结构和三维石墨微晶之间形成紧密连接,交织形成孔道结构。碳的价电子具有sp 2杂化轨道和sp 3杂化轨道,进而形成六角碳网平面。以这种无规则的形式堆积形成的活性炭粒子能够形成细密的、丰富的孔道结构,以满足活性炭吸音颗粒对孔道结构的结构要求。
所述二维石墨层结构和三维石墨微晶的粒径小于30纳米。若二维石墨层结构和三维石墨微晶的粒径在上述范围内,无规则堆积后能够更好的形成均匀、细密的孔道结构。一方面更有利于活性炭吸音材料发挥吸收、释放空气的性能。另一方面,能够提高活性炭粒子孔道结构的均一性和稳定性,提高活性炭吸音材料所制成的产品的结构强度。
可选地,所述氧化铁修饰的活性炭粒子自身可以呈球形、类球形、片形、棒形结构中的一种或多种。例如,采用球形的碳粒子在粘接形成活性炭吸音颗粒后,碳粒子之间能够形成更均匀、更细密的孔道结构,进而提高活性炭吸音颗粒的声学性能。采用片形氧化铁修饰的活性炭粒子能够提高活性炭吸音颗粒的结构稳定性,降低起粉、破损的风险。同时由于片形氧化铁修饰的活性炭粒子碳化工艺简便,成本较低,因此从工业应用角度优选片形氧化铁修饰的活性炭粒子。
所述氧化铁修饰的活性炭粒子具有疏松的孔道结构,所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔;所述微孔的孔径范围为0.5-2纳米,所述介孔的孔径范围为2-3.5纳米。
对于所述孔道结构,所述微孔主要用于吸收、容纳空气分子,而介孔除了能够容纳空气分子,还起到了能够让空气分子快速进出于微孔的作用,从而使得活性炭吸音材料具有良好的气压变化响应能力。
所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为50-1000微米;活性炭吸音颗粒自身的粒径对颗粒的堆积密度、粘接剂含量等因素会产生影响,进而影响到降低谐振频率的效果。
若活性炭吸音颗粒的粒径小于50微米时,活性炭吸音颗粒自身的强度相对下降。将其应用于发声装置的箱体中后,空气的振动、气压的变化变得更容易引起活性炭吸音颗粒起粉、破碎。这种问题会严重影响颗粒降低谐振频率的效果,而且有可能对发声装置的可靠性造成影响。
而如果活性炭吸音颗粒的粒径大于1000微米时,颗粒的体积相对较大,颗粒与颗粒之间的间隙明显增大。将这种活性炭吸音颗粒放置于发声装置的箱体中时,颗粒的堆积密度明显降低。相应地,在箱体的单位体积内,能够填充的活性炭吸音颗粒的量相对下降。因此,能够产生虚拟扩容效果的物质减少,降低谐振频率的效果被削弱。
本实施例中,活性炭吸音颗粒自身的粒径范围是50-1000微米,能够达到降低谐振频率的性能要求。当活性炭吸音颗粒自身的粒径范围为100-450微米之间时,能够达到最佳的堆积密度,降低谐振频率的效果也最好。例如粒径为100、200或250微米。当活性炭吸音颗粒的粒径范围在100-450微米之间时,降低谐振频率的效果能达到最优水平。所述活性炭吸音颗粒的粒径范围与活性炭粒子的粒径范围可以配合设计。例如,活性炭吸音颗粒的粒径范围为50-1000微米,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.1-100微米。优选地,所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为100-450微米,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.2-20微米。由此,通过对粒径的控制,能够达到最佳的堆积密度,并具有降低谐振频率的效果。
所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.1-100微米。氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径会影响到其自身的堆积密度,堆积密度的大小则会影响到吸收空气的性能的发挥。
如果所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径过小,则会造成堆积密度明显增大。在一定的体积下,所能填充的所述氧化铁修饰的活性炭粒子的质量减小,则降低谐振频率的性能也会减弱。而如果所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径过大,则会造成堆积密度明显降低。在一定的体积下,过大的堆积密度会导致空间中的粒子受迫振动时消耗的声波的能量减少,等效于发声装置的箱体容积中空气声顺性(C ma)减小,也会造成降低谐振频率的性能减弱。
所述氧化铁修饰的活性炭粒子的堆积密度为0.05-1g/cm3。堆积密度的大小还可以通过氧化铁修饰的活性炭粒子的形状、碳含量等因素进行调节。
所述氧化铁修饰的活性炭粒子的累积孔容积范围为0.55-0.9g/cm3。在这一范围内,活性炭吸音颗粒能够起到良好的声学性能,并且不会出现结构可靠性降低、氧化铁修饰的活性炭粒子含量降低等问题。若累积孔容积小于0.55,则所述氧化铁修饰的活性炭粒子对空气分子的吸附、脱附能力交底。较低的孔容积会导致空气分子无法顺畅的进出所述活性炭吸音颗粒,所述活性炭吸音颗粒也无法吸收大量的空气分子。当累积孔容积达到一定值后,介孔的含量上升,使得颗粒满足了使空气分子快速进出的需要,对空气分子的吸附、脱附相应速度也会明显提升,进而提升了发声装置箱体的等效扩容倍率。当累积孔容积升高后,微孔的含量也相应上升,对应的所述吸音颗粒吸附空气分子的量也上升,由此,能够有效地降低谐振频率。
进一步地,所述微孔的累积孔容积与所述介孔的累积孔容积的比值范围为0.05-20。优选地,两者的比值范围为0.1-5,例如,所述比值可为1或2。对于具有相同质量的不同活性炭吸音颗粒,若微孔累积孔容积与介孔累积孔容积的比值越高,则空气分子的吸附、脱附性能越强。这一性能特点主要是由于微孔能够提供更大的体积,利于吸收空气分子,使其对于发声装置的箱体的等效扩容倍率增大,因而降低谐振频率的效果越好。但是,一般地,上述两者的比值不超过20。比值超过20后活性炭吸音颗粒降低谐振频率的效果急剧下降。其原因在于,比值过大则微孔含量过高,活性炭吸音颗粒中大部分的孔道结构的尺寸过小,从而阻碍了空气的对流、阻碍了空气分子在活性炭吸音颗粒中进出。进而影响了声波的传播,其对谐振频率的降低效果急剧减小。
参照图2,图2是本发明提供的吸音颗粒的氧化铁含量与累积孔容积的曲线图。在图1中,横坐标表示氧化铁的含量,纵坐标表示累积孔容积,单位为g/cm3。其中,第一含量是指氧化铁含量为0.5-1wt%,第二含量是指氧化铁含量为1-2wt%,第三含量是指氧化铁含量为2-4wt%,第四含量是指氧化铁含量为5-8wt%,第五含量是指氧化铁含量为8-10wt%,如图所示,当氧化铁含量为第一含量0.5-1wt%时,累积孔容积为0.82g/cm3;当氧化铁含量为第二含量1-2wt%时,累积孔容积为0.79g/cm3;当氧化铁含量为第三含量2-4wt%时,累积孔容积为0.71g/cm3;当氧化铁含量为第四含量5-8wt%时,累积孔容积为0.68g/cm3;当氧化铁含量为第五含量8-10wt%时,累积孔容积为0.55g/cm3,由此可知,当所述氧化铁的含量为0.5-10wt%时,累积孔容积为均小于1g/cm3
进一步地,参照图3,图3是本发明提供的吸音颗粒的氧化铁含量与谐振频率降低效果的曲线图。在图3中,横坐标表示氧化铁的含量,纵坐标表示谐振频率降低效果,单位为Hz。其中,第一含量是指氧化铁含量为0.5-1wt%,第二含量是指氧化铁含量为1-2wt%,第三含量是指氧化铁含量为2-4wt%,第四含量是指氧化铁含量为5-8wt%,第五含量是指氧化铁含量为8-10wt%,如图所示,当氧化铁含量为第一含量0.5-1wt%时,谐振频率降低效果是137Hz;当氧化铁含量为第二含量1-2wt%时,谐振频率降低效果是132Hz;当氧化铁含量为第三含量2-4wt%时,谐振频率降低效果是130Hz;当氧化铁含量为第四含量5-8wt%时,谐振频率降低效果是114Hz;当氧化铁含量为第五含量8-10wt%时,谐振频率降低效果是100Hz。由此可知,在氧化铁含量为0.5-10wt%范围内,随着氧化铁含量的升高,谐振频率降低效果越好。
本发明实施例还提供了所述高分子聚合物粘接剂的可选类型,所述高分子聚合物粘接剂被配置为在能保证活性炭吸音颗粒的定型、结构稳定性的基础上,尽可能不破坏、阻塞氧化铁修饰的活性炭粒子中的孔道结构。
可选地,所述高分子聚合物粘接剂包括高分子聚合粘接剂包括聚丙烯酸类、聚乙烯醇类、聚苯乙烯类、聚氨酯类、聚醋酸乙烯酯类、聚丁二橡胶类粘接剂中的一种或多种。所述高分子聚合物粘接剂也可以在后续制成活性炭吸音颗粒后再通过脱脂工艺从吸音颗粒中取出,从而留下更丰富的孔道结构。优选地,所述高分子粘接剂在所述活性炭吸音颗粒中的质量占比范围为1-10wt%。如果高分子粘接剂的含量升高,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的用量相应减少,则吸收空气的性能会受到影响。而如果高分子粘接剂的含量过低,制成的活性炭吸音颗粒易出现起粉、破碎等问题,造成结构可靠性降低。
本发明实施例的活性炭吸音颗粒具有对氮气分子以及其它空气分子的高吸收能力和对应的吸收系数。将本发明实施例提供的活性炭吸音颗粒放入微型扬声器的后声腔中,可以有效的降低微型扬声器的中低频谐振频率。所述活性炭吸音颗粒能够改变被包含在近乎封闭的后声腔中的气体的声顺性。
本发明实施例提供的所述活性炭吸音颗粒适于调节基本封闭的腔体的谐振频率。活性炭吸音颗粒填入发声装置的箱体,能够等效于增大发声装置的阻尼,从而减小共振强度。进而降低所述发声装置的电阻抗峰值。
另一方面,本发明实施例提供的活性炭吸音材料对空气分子的吸附、脱附作用能够反复执行,不会因反复吸附脱附空气分子而出现性能降低的现象。所述活性炭吸音材料可以反复长期使用。
本发明实施例还提供一种发生装置。所述发声装置包括壳体,所述壳体中形成有容纳腔;振动组件,所述振动组件设置在所述壳体中;所述容纳腔中设置有如上所述的活性炭吸音颗粒。
一般地,所述发声装置包括耳机、听筒、扬声器、音箱等。发声装置通常采用填装吸音材料来降低谐振频率,吸音材料多由填充在发声装置后腔中的活性炭颗粒构成。活性炭吸音颗粒中含有的微晶分子是以无规则、紊乱的形式堆叠而成,同时各个微晶的形状、大小不同。因而活性炭吸音颗粒上形成了发达的孔道结构,如介孔和微孔,这些孔道结构决定这活性炭吸音颗粒的吸附性能。其中,微孔用于存储气体,介孔是气体传输通道。由于活性炭吸音颗粒的粒径尺寸、碳化温度影响这微孔和介孔的数量、尺寸,而微孔和介孔的尺寸与活性炭吸音颗粒的累积孔容积、堆积密度、比表面积等参数相关。
所述振动组件将容纳腔分割为前声腔和后声腔,所述前声腔与壳体上的出声孔连通,后声腔则基本成封闭的空间。所述活性炭吸音颗粒可以设置在后声腔中。当然,本发明并不限制将活性炭吸音颗粒放置在前声腔中,以对前声腔的声音和气流进行调节。
本发明通过上述技术方案,公开了一种活性炭吸音颗粒以及发声装置,所述活性炭吸音颗粒由氧化铁修饰的活性炭粒子和高分子聚合物粘接剂混合制成;所述氧化铁修饰的活性炭粒子包括活性炭粒子和氧化铁修饰层;所述氧化铁修饰的活性炭粒子中氧化铁的占比为0.5-10wt%;所述氧化铁修饰的活性炭粒子具有疏松的孔道结构,所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔;所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为50-1000微米;所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.1-100微米。由此,通过在活性炭粒子上修饰氧化铁,达到了降低吸水率以及降低发声装置谐振频率的效果。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种活性炭吸音颗粒,其特征在于,所述活性炭吸音颗粒由氧化铁修饰的活性炭粒子和高分子聚合物粘接剂混合制成;其中,
所述氧化铁修饰的活性炭粒子包括活性炭粒子和氧化铁修饰层;
所述氧化铁修饰的活性炭粒子中氧化铁的占比为0.5-10wt%;
所述氧化铁修饰的活性炭粒子具有疏松的孔道结构,所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔;
所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为50-1000微米;
所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.1-100微米。
2.根据权利要求1所述的活性炭吸音颗粒,其特征在于,所述活性炭吸音颗粒含有二维石墨和/或三维石墨微晶,所述活性炭粒子是由二维石墨层结构和/或三维石墨微晶的分子碎片无规则堆积形成的乱层结构。
3.根据权利要求1所述的活性炭吸音颗粒,其特征在于,所述氧化铁修饰层位于所述活性炭粒子的外表面和孔道内表面,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的吸水率小于7%。
4.根据权利要求1所述的活性炭吸音颗粒,其特征在于,所述氧化铁修饰的活性炭粒子中氧化铁的占比为2-8wt%;所述氧化铁修饰的活性炭粒子中所述活性炭粒子占比为90-99.5wt%。
5.根据权利要求1所述的活性炭吸音颗粒,其特征在于,所述微孔的孔径范围为0.5-2纳米,所述介孔的孔径范围为2-3.5纳米。
6.根据权利要求1所述的活性炭吸音颗粒,其特征在于,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的累积孔容积范围为0.55-0.9g/cm3
7.根据权利要求1所述的活性炭吸音颗粒,其特征在于,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的堆积密度为0.05-1g/cm3
8.根据权利要求1所述的活性炭吸音颗粒,其特征在于,所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为100-450微米,所述氧化铁修饰的活性炭粒子的粒径范围为0.2-20微米。
9.根据权利要求1所述的活性炭吸音颗粒,其特征在于,所述高分子聚合粘接剂包括聚丙烯酸类、聚乙烯醇类、聚苯乙烯类、聚氨酯类、聚醋酸乙烯酯类、聚丁二橡胶类粘接剂中的一种或多种;
所述高分子聚合粘接剂在所述活性炭吸音颗粒中的占比范围为1-10wt%。
10.一种发声装置,其特征在于,包括
壳体,所述壳体中形成有容纳腔;
振动组件,所述振动组件设置在所述壳体中;
所述容纳腔中设置有如权利要求1-9中任意一项所述的活性炭吸音颗粒。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021115267A1 (zh) * 2019-12-09 2021-06-17 歌尔股份有限公司 活性炭吸音颗粒以及发声装置
WO2021115280A1 (zh) * 2019-12-09 2021-06-17 歌尔股份有限公司 活性炭吸音颗粒以及发声装置
CN114999434A (zh) * 2022-07-18 2022-09-02 镇江贝斯特新材料股份有限公司 一种铁改性声学材料和其制备方法以及扬声器、电子设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6233888A (ja) * 1985-08-01 1987-02-13 Nippon Mining Co Ltd 柔軟性複合材
EP1557819A1 (de) * 2004-01-16 2005-07-27 Glatt Systemtechnik GmbH Schallabsorbierende Struktur
US20130118831A1 (en) * 2010-07-15 2013-05-16 Aisin Kako Kabushiki Kaisha Structure having sound absorption characteristic
CN105621436A (zh) * 2016-01-29 2016-06-01 瑞声光电科技(常州)有限公司 沸石分子筛的制备方法及扬声器
US20170113189A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Fabrication of carbon nanotube membranes
CN107046665A (zh) * 2017-03-30 2017-08-15 歌尔股份有限公司 复合陶瓷吸音件和发声装置模组
CN107500604A (zh) * 2017-09-21 2017-12-22 苏州夸克新材料科技有限公司 一种改进型的吸音材料
CN109660924A (zh) * 2018-11-29 2019-04-19 歌尔股份有限公司 活性炭吸音颗粒和发声装置
CN109678392A (zh) * 2019-01-25 2019-04-26 歌尔股份有限公司 二氧化硅气凝胶吸音材料和发声装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000302566A (ja) * 1999-04-13 2000-10-31 Sintokogio Ltd 吸音材およびその製造方法
WO2006070960A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-06 Kyung Dong Ceratech Co., Ltd. Covering composite for fire resistance and sound absorption
CN106231515A (zh) * 2016-09-06 2016-12-14 歌尔股份有限公司 扬声器模组
DE102018206781A1 (de) * 2018-05-03 2019-11-07 Continental Reifen Deutschland Gmbh Fahrzeugluftreifen mit geräuschabsorbierenden Eigenschaften und Klebemittelzusammensetzung zur Befestigung wenigstens eines Geräuschabsorbers auf einer Fläche eines Fahrzeugluftreifens
CN109511057B (zh) * 2018-11-29 2021-05-18 歌尔股份有限公司 无定型活性炭粒子和吸音颗粒以及发声装置
CN109511056B (zh) * 2018-11-29 2021-05-18 歌尔股份有限公司 无定型活性炭粒子和吸音颗粒以及发声装置
CN109511058B (zh) * 2018-11-29 2021-05-18 歌尔股份有限公司 无定型活性炭粒子和吸音颗粒以及发声装置
CN109448688B (zh) * 2018-11-29 2022-04-05 歌尔股份有限公司 一种活性炭吸音材料和发声装置
CN109640237B (zh) * 2018-11-29 2021-05-18 歌尔股份有限公司 一种活性炭吸音材料和发声装置
CN110817863A (zh) * 2019-12-09 2020-02-21 歌尔股份有限公司 活性炭吸音颗粒以及发声装置
CN110980733B (zh) * 2019-12-09 2022-01-07 歌尔股份有限公司 活性炭吸音颗粒以及发声装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6233888A (ja) * 1985-08-01 1987-02-13 Nippon Mining Co Ltd 柔軟性複合材
EP1557819A1 (de) * 2004-01-16 2005-07-27 Glatt Systemtechnik GmbH Schallabsorbierende Struktur
US20130118831A1 (en) * 2010-07-15 2013-05-16 Aisin Kako Kabushiki Kaisha Structure having sound absorption characteristic
US20170113189A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Fabrication of carbon nanotube membranes
CN105621436A (zh) * 2016-01-29 2016-06-01 瑞声光电科技(常州)有限公司 沸石分子筛的制备方法及扬声器
CN107046665A (zh) * 2017-03-30 2017-08-15 歌尔股份有限公司 复合陶瓷吸音件和发声装置模组
CN107500604A (zh) * 2017-09-21 2017-12-22 苏州夸克新材料科技有限公司 一种改进型的吸音材料
CN109660924A (zh) * 2018-11-29 2019-04-19 歌尔股份有限公司 活性炭吸音颗粒和发声装置
CN109678392A (zh) * 2019-01-25 2019-04-26 歌尔股份有限公司 二氧化硅气凝胶吸音材料和发声装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘希涛: "《活化过硫酸盐在环境污染控制中的应用》", 30 April 2018, 中国环境出版社集团 北京 *
宋应华: "《花生壳生物吸附剂的制备及其在含燃料废水治理中的应用》", 31 March 2017, 重庆大学出版社 *
高峰: "《建筑材料科学基础》", 31 August 2016, 同济大学出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021115267A1 (zh) * 2019-12-09 2021-06-17 歌尔股份有限公司 活性炭吸音颗粒以及发声装置
WO2021115280A1 (zh) * 2019-12-09 2021-06-17 歌尔股份有限公司 活性炭吸音颗粒以及发声装置
CN114999434A (zh) * 2022-07-18 2022-09-02 镇江贝斯特新材料股份有限公司 一种铁改性声学材料和其制备方法以及扬声器、电子设备

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