CN113024156A - 具有层状孔道结构的声学增强材料块及其制作方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有层状孔道结构的声学增强材料块及其制作方法与应用，所述具有层状孔道结构的声学增强材料块是以包括多孔材料、粘结剂、填料、水在内的组分为原料采用冷冻取向工艺及冻干工艺制得；所述具有层状孔道结构的声学增强材料块的内部为层状结构且具有多级孔道。将本发明所述具有层状孔道结构的声学增强材料块填充于电子设备的扬声器谐振腔内，可虚拟增大扬声器谐振腔的容积，使扬声器在体积较小的条件下达到更好的声音质量，具有更加优异的声音性能。

Description

具有层状孔道结构的声学增强材料块及其制作方法与应用
技术领域
本发明涉及一种具有层状孔道结构的声学增强材料块及其制作方法与应用，属于电声产品技术领域。
背景技术
随着手机等移动终端设备的不断发展，其对音频质量要求也越来越高。一般来说，扬声器后腔增大，性能随之提升，而在手机等移动终端中，没有允余的空间留给扬声器模组。目前本领域普遍采用的做法之一是在扬声器后腔中填入声学增强材料(如在扬声器后腔中灌装颗粒状声学增强材料或者在扬声器后腔中装填块状声学增强材料)，虚拟增大后腔的容积，以提升扬声器整体性能。
但是，颗粒状声学增强材料在灌装时难以灌装或不能完全灌满，使扬声器后腔内留有一定空隙。扬声器工作时，音圈带动后壳内气体震动，使得填充在后腔的声学增强材料一起震动，影响听感；由于声学增强材料填充量直接影响扬声器的ΔF0，颗粒状声学增强材料填充量低会影响后腔空间的利用率；此外，震动也会导致颗粒状声学增强材料在碰撞过程中产生落粉、破碎，脱落的粉末会穿过网布扩散至扬声器内部，损坏扬声器。
采用本领域现有常规技术制造块状声学增强材料，气体难以有效到达所制造得到的材料内部，影响材料性能；此外，由于材料本身的性质，如产品的强度不足，长期使用时有较大的碎裂、落粉风险；另，目前本领域现有技术中也有将成形好的颗粒状声学增强材料粘结成块的报道，但使用粘合剂处理颗粒时，难以避免的会有粘合剂堵塞颗粒中存在的孔道，影响性能。
因此，提供一种新型的具有层状孔道结构的声学增强材料块及其制作方法与应用已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种具有层状孔道结构的声学增强材料块。本发明所提供的该具有层状孔道结构的声学增强材料块的强度及声学性能均优于本领域现有常规声学增强材料块。
本发明的另一个目的还在于提供以上所述具有层状孔道结构的声学增强材料块的制作方法。
本发明的又一个目的还在于提供以上所述具有层状孔道结构的声学增强材料块在电子设备中的应用。
本发明的再一个目的还在于提供一种电子设备，所述电子设备的扬声器谐振腔中填充有以上所述具有层状孔道结构的声学增强材料块。
为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种具有层状孔道结构的声学增强材料块，其中，所述具有层状孔道结构的声学增强材料块是以包括多孔材料、粘结剂、填料、水在内的组分为原料采用冷冻取向工艺及冻干工艺制得；
所述具有层状孔道结构的声学增强材料块的内部为层状结构且具有多级孔道。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述多级孔道包括第一级孔道、第二级孔道及第三级孔道；
所述第一级孔道包括多孔材料所具有的微孔，所述第二级孔道包括多孔材料之间、多孔材料与填料之间以及填料与填料之间所形成的孔道，所述第三级孔道包括层状结构之间的空隙所形成的孔道。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述多孔材料为多孔材料微粒，其粒径(直径)范围为0.1-10μm；即所述第二级孔道包括多孔材料微粒之间所形成的孔道。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述第一级孔道的尺寸范围为0.4-0.7nm；
所述第二级孔道的尺寸范围为50nm-30μm；
所述第三级孔道的尺寸范围为1-100μm。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述孔道可以是任意形状。例如在本发明的具体实施例中，所述孔道可为圆形孔、椭圆形孔、跑道形孔、方形孔或不规则形状孔中的一种或几种。并且本领域技术人员也可以根据孔道的具体形状采用本领域常规方法确定其尺寸。
本发明提供的所述具有层状孔道结构的声学增强材料块具有由层状结构之间的空隙所形成的第三级孔道，可使声学增强材料块具有通过其中心的连通孔道，在所述声学增强材料块工作过程中，可使气体作用于块中心时，免受过大的阻力，进而可提高声学增强材料块的声学性能。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述层状结构为纵向有序排列的层状结构或不规则排列的层状结构。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述不规则排列的层状结构包括交错的或卷曲的不规则排列层状结构。
其中，制作所述声学增强材料块时，当将所述混合物由第一温度沿水平方向和竖直方向同时缓慢地冷冻至第二温度时，制作得到的声学增强材料块具有纵向有序排列的层状结构；当将所述混合物由第一温度沿水平方向或者竖直方向缓慢地冷冻至第二温度时，制作得到的声学增强材料块多具有不规则排列的层状结构。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述声学增强材料块是采用包括如下步骤的制作方法制得：
将水、多孔材料、填料及粘结剂混合均匀，得到均一混合物；
将所述混合物由第一温度沿水平方向和/或竖直方向缓慢地冷冻至第二温度；
对冷冻所得产物进行冷冻干燥处理；
再对冷冻干燥处理后的产物进行烘烤脱水处理，得到所述具有层状孔道结构的声学增强材料块。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，以所述多孔材料的总重量为100％计，粘结剂的用量为2-10％，填料的用量为1-20％，水的用量为80-120％，其中，粘结剂的用量以粘结剂中的固体组分的用量(即粘结剂中的固含量)计。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述原料还包括助剂，以所述多孔材料的总重量为100％计，助剂的用量为0.1-4％。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述助剂包括增稠剂。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述增稠剂包括海藻酸钠、PVP、CMC、PVA中的一种或几种的组合。
当所述原料还包括助剂时，所述声学增强材料块是采用包括如下步骤的制作方法制得：
将水、多孔材料、填料、粘结剂及助剂混合均匀，得到均一混合物；
将所述混合物由第一温度沿水平方向和/或竖直方向缓慢地冷冻至第二温度；
对冷冻所得产物进行冷冻干燥处理；
再对冷冻干燥处理后的产物进行烘烤脱水处理，得到所述具有层状孔道结构的声学增强材料块。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述多孔材料包括分子筛、活性炭、MOF材料中的一种或几种的组合。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述分子筛的Si/M质量比不小于200，其中，M包括Fe、Al或Ti。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述分子筛为分子筛微粒，其粒径(直径)大于0.1μm。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述分子筛包括MFI、FER、CHA、IHW、IWV、ITE、UTL、VET、MEL和MTW结构分子筛中的一种或几种的组合。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述粘结剂包括有机粘结剂和/或无机粘结剂。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述有机粘结剂包括聚丙烯酸酯悬浮液、聚苯乙烯醋酸盐悬浮液、聚乙烯醋酸盐悬浮液、聚乙基乙烯醋酸盐悬浮液及聚丁二橡胶悬浮液中的一种或几种的组合。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述无机粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、拟薄水铝石中的一种或几种的组合。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述填料包括氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、蒙脱土、高岭土、云母粉、滑石粉、蛭石粉、凹凸棒土、海波石、水镁石、玻璃纤维、晶须材料中的一种或几种的组合。
本发明所用以上填料包括颗粒状填料、层片状填料和/或纤维状填料；作为本发明以上所述声学增强材料块的一较为优选实施方式，其中，所述填料包括层片状填料和/或纤维状填料。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述层片状填料包括云母粉、滑石粉。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述纤维状填料包括海波石、水镁石、晶须材料及玻璃纤维。
其中，制作本发明所提供的具有层状孔道结构的声学增强材料块时添加填料，可以使所述声学增强材料块在具有多孔结构的情况下，还具备足够高的机械强度，进而保证所述声学增强材料块使用过程中的可靠性，同时填料的添加也不会影响声学增强材料块的声学性能。
此外，由于所选用的多孔材料包括分子筛(具体为分子筛微粒)、活性炭、MOF等材料，并且粘结剂的使用量又受到声学增强材料块声学性能的限制，粘合强度有限，实际使用中很容易出现分子筛微粒从声学增强材料块表面脱落，以及声学增强材料块碎裂的情况。添加所述的填料(结构补强填料)后，可以增强粘结剂的粘合性能；另，所使用的层片状填料还会在声学增强材料块界面处堆积形成保护层，从而达到防止分子筛微粒脱落的效果；所使用的纤维状填料可以吸收并传递施加在声学增强材料块上的应力，增加声学增强材料块的韧性，降低碎裂风险。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述第一温度为10-40℃，所述第二温度为-196℃至-5℃。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述冷冻为以1-500μm/s的冷冻速率进行冷冻。
本发明中的“冷冻速率”是指冷冻过程中，水与冰的界面(或称为冰峰)在温度梯度中从低温向高温方向移动的速度。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述冷冻干燥处理的温度为40-90℃，时间为2-48h。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述烘烤脱水处理的温度不低于100℃，时间为1-5h。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，当所述粘结剂为无机粘结剂时，所述声学增强材料块的制作方法还包括：将烘烤脱水处理后的产物焙烧成型。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述焙烧温度为500-600℃，时间为3-8h。
作为本发明以上所述声学增强材料块的一具体实施方式，其中，所述声学增强材料块包括长方体、正方体、圆柱体或任意不规则形体结构；其能够以单块整体，或多块组合的形式填入扬声器谐振腔内。
本发明对所述声学增强材料块的尺寸不做具体要求，本领域技术人员可以根据实际需要合理设置其尺寸，只要保证可以实现本发明的目的即可。如在本发明一具体实施方式中，所述声学增强材料块块体的总长可为5-40mm，总宽可为1-30mm，总高可为0.2-10mm。
此外，所述具有层状孔道结构的声学增强材料块为单块整体时，其可以通过模具直接成形获得；如欲获得多块声学增强材料块并将多块声学增强材料块组合后填入扬声器谐振腔时，可以通过对单块整体声学增强材料块进行切削获取得到所需要形状的多块声学增强材料块，并将所获得的多块声学增强材料块组合后填入扬声器谐振腔内，以使声学增强材料块可与所述扬声器谐振腔完全贴合。
另一方面，本发明还提供了以上所述的具有层状孔道结构的声学增强材料块的制作方法，其中，所述制作方法包括：
(1)将水、多孔材料、填料及粘结剂混合均匀，得到均一混合物；
(2)将所述混合物由第一温度沿水平方向和/或竖直方向缓慢地冷冻至第二温度；
(3)对冷冻所得产物进行冷冻干燥处理；
(4)再对冷冻干燥处理后的产物进行烘烤脱水处理，得到所述具有层状孔道结构的声学增强材料块。
作为本发明以上所述制作方法的一具体实施方式，其中，当制作所述具有层状孔道结构的声学增强材料块的原料包括助剂时，步骤(1)包括将水、多孔材料、填料、粘结剂及助剂混合均匀，得到均一混合物。
本发明采用冷冻取向工艺配合冻干工艺制作具有层状孔道结构的声学增强材料块，制作得到的声学增强材料块具有层状结构及多级孔道结构，在不需要其他额外加工处理的情况下，可保证制作得到的声学增强材料块工作时，其中的多孔材料(如分子筛材料)充分接触介质气体，发挥气体吸脱附作用以达到吸声的目的。
本发明所提供的以上所述的具有层状孔道结构的声学增强材料块的制作方法工艺简单，利于规模化生产；并可以制得任意形状的声学增强材料块，进而可以降低扬声器模组谐振腔的设计难度。
又一方面，本发明还提供了以上所述具有层状孔道结构的声学增强材料块在电子设备中的应用。
再一方面，本发明还提供了一种电子设备，其中，所述电子设备的扬声器谐振腔中填充有以上所述具有层状孔道结构的声学增强材料块。
作为本发明以上所述电子设备的一具体实施方式，其中，所述电子设备例如可以为移动终端设备。
作为本发明以上所述电子设备的一具体实施方式，其中，所述电子设备为需要轻量化、小型化设计的电子设备，具体包括智能手机、智能手表、平板电脑、智能眼镜、VR眼镜、智能电视、智能音箱及轻薄笔记本电脑。
本发明提供了一种具有层状孔道结构的声学增强材料块，所述层状孔道相互连通，可允许气体无阻碍地与声学增强材料块块体的各部分作用，从而提高材料的声学性能；将所述具有层状孔道结构的声学增强材料块填充于电子设备的扬声器谐振腔内，可虚拟增大扬声器谐振腔的容积，使扬声器在体积较小的条件下达到更好的声音质量，具有更加优异的声音性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中对所得具有层状孔道结构的声学增强材料块进行切削获取得到所需要形状的多块声学增强材料块，再将所获得的多块声学增强材料块组合后所得声学增强材料块的结构示意图。
图2为本发明实施例1所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块表面处的CCD显微镜图。
图3为本发明实施例1所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块的SEM图。
图4为本发明实施例1所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块中第一级孔道、第二级孔道的结构示意图。
图5为本发明实施例1所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块中层状结构以及第三级孔道的结构示意图。
图6为本发明实施例2所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块表面处的CCD显微镜图。
图7为本发明实施例2所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块的SEM图。
图8为对比例1所制得的多孔声学增强材料块的SEM图。
图9为本发明实施例1中所用具有单向温度梯度环境的取向冷冻装置的结构示意图。
图10为本发明实施例2中所用具有双向温度梯度环境的取向冷冻装置的结构示意图。
主要附图标号说明：
11、第一级孔道；
12、第二级孔道；
13、第三级孔道；
14、沸石粒子；
15、填料；
16、层状结构；
17、特氟龙上盖；
18、铜质底座。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种具有层状孔道结构的声学增强材料块的制作方法，其中，所述制作方法包括以下步骤：
(1)将50g水、50g分子筛微粒(沸石粒子，平均粒径为1.4μm)、填料(2.5g云母粉和2.5g无碱短切玻璃纤维)、2g(以固含量计)粘结剂(聚丙烯酸酯悬浮液)及0.05g增稠剂(CMC)充分搅拌混合均匀，得到均一浆液；
(2)利用具有单向温度梯度环境的取向冷冻装置对步骤(1)中所得浆液进行取向冷冻，其中所述具有单向温度梯度环境的取向冷冻装置的结构示意图如图9所示，所述装置包括特氟龙上盖17以及与特氟龙上盖17之间密封设置的铜质底座18；
冷冻取向操作包括以下具体步骤：
将步骤(1)中所得浆液灌入具有单向温度梯度环境的取向冷冻装置的密闭腔体内，再将所述装置的铜质底座18浸入液氮中，通过铜质底座的传热，装置的底面形成冷源区域(低温区)，与之相对的顶面与热源或空气接触，形成热源区域(高温区)，从而形成温度自下而上升高的温度梯度；
本实施例中，使装置内的浆液由25℃沿竖直方向(从上到下)缓慢地冷冻至-196℃，冷冻速率控制为200μm/s；
(3)对冷冻所得产物进行冷冻干燥处理，所述冷冻干燥处理的温度为70℃，时间为6h；
(4)再将冷冻干燥处理后的产物置于温度大于100℃的烘箱中进行烘烤脱水处理3h，得到所述具有层状孔道结构的声学增强材料块。
本实施例中，对所得具有层状孔道结构的声学增强材料块进行切削获取得到所需要形状的多块声学增强材料块，并将所获得的多块声学增强材料块组合(组合后的形状如图1所示)后填入目标扬声器谐振腔内，以使声学增强材料块可与所述扬声器谐振腔完全贴合。
对本实施例所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块分别进行CDD显微镜和SEM分析，所得结果图分别如图2和图3所示，从图2和图3中可以看出，本实施例所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块的内部为纵向交错(不规则)排列的层状结构且具有多级孔道；
所述多级孔道包括第一级孔道、第二级孔道及第三级孔道；其中，所述第一级孔道包括多孔材料所具有的微孔，所述第二级孔道包括多孔材料之间(即沸石粒子之间)、多孔材料与填料之间以及填料与填料之间所形成的孔道，所述第三级孔道包括层状结构之间的空隙所形成的孔道；
所述第一级孔道的孔径范围为0.4-0.7nm；
所述第二级孔道的孔径范围为50nm-30μm(如图3所示)；
所述第三级孔道的宽度范围为5-30μm(如图3所示)。
为了更清楚地说明本实施例提供的具有层状孔道结构的声学增强材料块具有如上所示的孔道结构，现提供如图4和图5所示的具有层状孔道结构的声学增强材料块的内部孔道结构示意图，从图4和图5中可以看出，本实施例提供的具有层状孔道结构的声学增强材料块的内部为纵向交错(不规则)排列的层状结构16且具有多级孔道；
所述多级孔道包括第一级孔道11、第二级孔道12及第三级孔道13；其中，所述第一级孔道11包括沸石粒子14所具有的微孔，所述第二级孔道12包括沸石粒子14之间、沸石粒子14与填料15之间以及填料15之间所形成的孔道，所述第三级孔道13包括层状结构16之间的空隙所形成的孔道。
实施例2
本实施例提供了一种具有层状孔道结构的声学增强材料块的制作方法，其中，所述制作方法包括以下步骤：
(1)将50g水、50g分子筛微粒(沸石粒子，平均粒径为1.4μm)、填料(2.5g云母粉和2.5g无碱短切玻璃纤维)、2g(以固含量计)粘结剂(聚丙烯酸酯悬浮液)及0.05g增稠剂(CMC)充分搅拌混合均匀，得到均一浆液；
(2)利用具有双向温度梯度环境的取向冷冻装置对步骤(1)中所得浆液进行取向冷冻，其中所述具有单向温度梯度环境的取向冷冻装置的结构示意图如图10所示，所述装置包括特氟龙上盖17以及与特氟龙上盖17之间密封设置的铜质底座18；
冷冻取向操作包括以下具体步骤：
将步骤(1)中所得浆液灌入具有双向温度梯度环境的取向冷冻装置的密闭腔体内，再将所述装置的铜质底座18浸入液氮中，通过铜质底座的传热，装置的底面与左侧面形成冷源区域(低温区)，与之相对的顶面与右侧面与热源或空气接触，形成热源区域(高温区)，从而形成温度自下而上、自左而右升高的两个温度梯度；
本实施例中，使装置内的浆液由25℃沿水平方向(从右向左)和竖直方向(从上到下)缓慢地冷冻至-196℃，冷冻速率控制为约60μm/s；
(3)对冷冻所得产物进行冷冻干燥处理，所述冷冻干燥处理的温度为70℃，时间为6h；
(4)再将冷冻干燥处理后的产物置于温度大于100℃的烘箱中进行烘烤脱水处理3h，得到所述具有层状孔道结构的声学增强材料块。
对本实施例所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块分别进行CDD显微镜和SEM分析，所得结果图分别如图6和图7所示，从图6和图7中可以看出，本实施例所制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块的内部为纵向有序排列的层状结构且具有多级孔道；
所述多级孔道包括第一级孔道、第二级孔道及第三级孔道；其中，所述第一级孔道包括多孔材料所具有的微孔，所述第二级孔道包括多孔材料之间(即沸石粒子之间)、多孔材料与填料之间以及填料与填料之间所形成的孔道，所述第三级孔道包括层状结构之间的空隙所形成的孔道；
所述第一级孔道的孔径范围为0.4-0.7nm；
所述第二级孔道的孔径范围为50nm-30μm(如图7所示)；
所述第三级孔道的宽度范围为1-20μm(如图7所示)。
对比例1
本对比例提供了一种多孔声学增强材料块的制作方法，其中，所述制作方法包括以下具体步骤：
(1)将50g水、50g分子筛微粒(沸石粒子，平均粒径为1.4μm)、填料(2.5g云母粉和2.5g无碱短切玻璃纤维)、2g(以固含量计)粘结剂(聚丙烯酸酯悬浮液)及0.05g增稠剂(CMC)充分搅拌混合均匀，得到均一浆液；
(2)室温下，将该浆液注入模具，并将模具与浆液浸入液氮降温至-20℃以下；
(3)将冷冻成形的混合物进行冷冻干燥处理，所述冷冻干燥处理的温度为70℃，时间为6h；
(4)将冷冻干燥后的产品放入温度大于100℃的烘箱中进行烘烤脱水处理3h后，得到所述多孔声学增强材料块。
本对比例中以急速冷冻处理方式一次成型得到了所述多孔声学增强材料块，对所述多孔声学增强材料块进行SEM分析，所得结果如图8所示，从图8中可以看出，本对比例制得的多孔声学增强材料块中只含有第二级孔道，且所述第二级孔道的直径范围处于50nm-30μm区间，但所述多孔声学增强材料块内部未形成层状孔道结构。
测试例1
对本发明实施例1-2制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块、对比例1制作得到的多孔声学增强材料块以及本领域现有常规吸音颗粒产品进行声学性能测试，声学性能的具体测试方法可以参考中国专利CN105049997A中第0049-0054段所示的“电阻抗的测量”方法进行，其中，测试工装测试条件为体积装填量20％，1cc后腔空间，所得测试结果如下表1所示。
表1
样品 谐振频率降低ΔF0(Hz)
实施例1 104
实施例2 113
对比例1 26
CN105049997A中的吸音颗粒108 95
从以上表1可以看出，在声学增强材料体积相同的前提下，本发明实施例1-2制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块的性能显著优于本领域现有常规吸音颗粒产品的性能。此外，与在扬声器谐振腔内填装颗粒型声学增强材料相比，填装本发明所提供的具有层状孔道结构的声学增强材料块不会出现由于颗粒摩擦碰撞而产生的发热、杂音、落粉等问题；同时，声学增强材料块的装填工艺简单，也更有利于充分利用扬声器谐振腔的空间。
对比实施例2制得的具有层状孔道结构的声学增强材料块及对比例1制得的多孔声学增强材料块的谐振频率降低数据可知，本发明实施例制得的具有规整排列层状孔道的声学增强材料块的性能远优于对比例采用急速冷冻制得的层状孔道不完备的声学增强材料块样品的性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种具有层状孔道结构的声学增强材料块，其特征在于，所述具有层状孔道结构的声学增强材料块是以包括多孔材料、粘结剂、填料、水在内的组分为原料采用冷冻取向工艺及冻干工艺制得；
所述具有层状孔道结构的声学增强材料块的内部为层状结构且具有多级孔道。
2.根据权利要求1所述的声学增强材料块，其特征在于，所述多级孔道包括第一级孔道、第二级孔道及第三级孔道；其中，所述第一级孔道包括多孔材料所具有的微孔，所述第二级孔道包括多孔材料之间、多孔材料与填料之间以及填料与填料之间所形成的孔道，所述第三级孔道包括层状结构之间的空隙所形成的孔道；
优选地，所述第一级孔道的尺寸范围为0.4-0.7nm；
所述第二级孔道的尺寸范围为50nm-30μm；
所述第三级孔道的尺寸范围为1-100μm。
3.根据权利要求1所述的声学增强材料块，其特征在于，所述层状结构为纵向有序排列的层状结构或不规则排列的层状结构；
优选地，所述不规则排列的层状结构包括交错的或卷曲的不规则排列层状结构。
4.根据权利要求1所述的声学增强材料块，其特征在于，所述声学增强材料块是采用包括如下步骤的制作方法制得：
将水、多孔材料、填料及粘结剂混合均匀，得到均一混合物；
优选地，以所述多孔材料的总重量为100％计，粘结剂的用量为2-10％，填料的用量为1-20％，水的用量为80-120％，其中，粘结剂的用量以粘结剂中的固体组分的用量计；
将所述混合物由第一温度沿水平方向和/或竖直方向缓慢地冷冻至第二温度；
对冷冻所得产物进行冷冻干燥处理；
再对冷冻干燥处理后的产物进行烘烤脱水处理，得到所述具有层状孔道结构的声学增强材料块；
还优选地，所述原料还包括助剂，以所述多孔材料的总重量为100％计，助剂的用量为0.1-4％，更优选地，所述助剂包括增稠剂，进一步优选地，所述增稠剂包括海藻酸钠、PVP、CMC、PVA中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的声学增强材料块，其特征在于，所述多孔材料包括分子筛、活性炭、MOF材料中的一种或几种的组合；
优选地，所述分子筛的Si/M质量比不小于200，其中，M包括Fe、Al或Ti；
更优选地，所述分子筛包括MFI、FER、CHA、IHW、IWV、ITE、UTL、VET、MEL和MTW结构分子筛中的一种或几种的组合；
还优选地，所述粘结剂包括有机粘结剂和/或无机粘结剂；更优选地，所述有机粘结剂包括聚丙烯酸酯悬浮液、聚苯乙烯醋酸盐悬浮液、聚乙烯醋酸盐悬浮液、聚乙基乙烯醋酸盐悬浮液及聚丁二橡胶悬浮液中的一种或几种的组合；还更优选地，所述无机粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、拟薄水铝石中的一种或几种的组合；
还优选地，所述填料包括氧化铝、二氧化硅、碳酸钙、蒙脱土、高岭土、云母粉、滑石粉、蛭石粉、凹凸棒土、海波石、水镁石、玻璃纤维、晶须材料中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求4所述的声学增强材料块，其特征在于，所述第一温度为10-40℃，所述第二温度为-196℃至-5℃；
优选地，所述冷冻为以1-500μm/s的冷冻速率进行冷冻；
还优选地，所述冷冻干燥处理的温度为40-90℃，时间为2-48h；
还优选地，所述烘烤脱水处理的温度不低于100℃，时间为1-5h。
7.根据权利要求4所述的声学增强材料块，其特征在于，当所述粘结剂为无机粘结剂时，所述声学增强材料块的制作方法还包括：将烘烤脱水处理后的产物焙烧成型；优选地，所述焙烧温度为500-600℃，时间为3-8h。
8.权利要求1-7任一项所述的具有层状孔道结构的声学增强材料块的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
(1)将水、多孔材料、填料及粘结剂混合均匀，得到均一混合物；
(2)将所述混合物由第一温度沿水平方向和/或竖直方向缓慢地冷冻至第二温度；
(3)对冷冻所得产物进行冷冻干燥处理；
(4)再对冷冻干燥处理后的产物进行烘烤脱水处理，得到所述具有层状孔道结构的声学增强材料块；
优选地，当制作所述具有层状孔道结构的声学增强材料块的原料包括助剂时，步骤(1)包括将水、多孔材料、填料、粘结剂及助剂混合均匀，得到均一混合物。
9.权利要求1-7任一项所述具有层状孔道结构的声学增强材料块在电子设备中的应用。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备的扬声器谐振腔中填充有权利要求1-7任一项所述具有层状孔道结构的声学增强材料块；
优选地，所述电子设备包括智能手机、智能手表、平板电脑、智能眼镜、VR眼镜、智能电视、智能音箱及轻薄笔记本电脑。
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