CN115209335B

CN115209335B - 发声装置的壳体、发声装置及电子设备

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Publication number: CN115209335B
Application number: CN202211112679.4A
Authority: CN
Inventors: 姜龙; 周厚强; 王婷; 李春
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2022-09-14
Filing date: 2022-09-14
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2042-09-14
Also published as: CN115209335A

Abstract

本发明公开了一种发声装置的壳体、发声装置及电子设备，发声装置的壳体的至少一部分由改性聚4‑甲基‑1‑戊烯材料制成，所述改性聚4‑甲基‑1‑戊烯材料含有链段一、链段二和链段三，其中，所述链段一为

，所述链段二为

，所述链段三为

。本发明实施例的发声装置的壳体，通过将其至少一部分由改性聚4‑甲基‑1‑戊烯材料制成，改性聚4‑甲基‑1‑戊烯材料含有链段一、链段二和链段三，由此能够使得发声装置的壳体满足重量轻、模量高、高温可靠性高等需求。

Description

发声装置的壳体、发声装置及电子设备

技术领域

本发明涉及电声技术领域，更具体地，涉及一种发声装置的壳体，使用该壳体的发声装置，以及使用该发声装置的电子设备。

背景技术

随着电声技术领域的发展，电声器件逐渐向着轻薄化、智能化、大功率化、高频化的方向发展。

传统的扬声器外壳通常采用PC材料经过注塑形成，由于PC材料的密度大致为1.2g/cm³，可见PC材料的密度较大，将会导致通过PC材料制备的扬声器外壳具有重量大的缺陷。此外，随着扬声器的功率逐渐提高，对于扬声器的外壳的模量要求也越来越高，但是现有的PC材料的弯曲模量较低，通过PC材料制备的扬声器外壳在高温可靠性试验中易于变形和失效。

因此，需要一种新的技术方案，以满足重量轻、模量高、高温可靠性高等需求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种发声装置的壳体，能够解决背景技术中的通过PC材料制备的扬声器外壳在高温环境下易于变形和失效的问题。

本发明的又一个目的在于提供上述壳体和发声单体组成的发声装置。

本发明的再一个目的在于提供包括上述发声装置的电子设备。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。

根据本发明第一方面实施例的发声装置的壳体，所述壳体的至少一部分由改性聚 4-甲基-1-戊烯材料制成，所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料含有链段一、链段二和链段三，其中，所述链段一为

，所述链段二为

，所述链段三为

。

根据本发明的一些实施例，所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料的原料包括：聚4-甲基-1-戊烯树脂和环烯烃类共聚物，其中，所述环烯烃类共聚物含有所述链段二和所述链段三。

根据本发明的一些实施例，所述环烯烃类共聚物包含

，其中X和Y均为大于1的整数。

根据本发明的一些实施例，所述环烯烃类共聚物的含量占所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料的总重的10wt%～40wt%。

根据本发明的一些实施例，所述原料还包括增强纤维，所述增强纤维包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维和聚酰亚胺纤维中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述增强纤维的含量占所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料的总重的10wt%～40wt%。

根据本发明的一些实施例，所述玻璃纤维的横截面为圆形或者扁平形，所述扁平形的横截面的短轴和长轴的尺寸比为1:2~1:6。

根据本发明的一些实施例，所述原料还包括润滑剂，所述润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸盐、油酸酰胺、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硅酮润滑剂和氟类润滑剂中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述壳体的弯曲模量不小于3.5GPa。

根据本发明的一些实施例，所述壳体的热变形温度不小于140℃。

根据本发明的一些实施例，所述壳体的密度为0.9g/cm³～1.17g/cm³。

根据本发明的一些实施例，所述壳体的玻璃化转变温度为80℃～130℃。

根据本发明的一些实施例，所述壳体包括第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体与所述第二子壳体粘接或一体注塑成型，所述第一子壳体由所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，所述第二子壳体通过钢、铝合金、铜合金、钛合金、PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料中的至少一种制备而成。

根据本发明第二方面实施例的发声装置，包括上述任一所述的发声装置的壳体。

根据本发明第三方面实施例的电子设备，包括根据上述实施例所述的发声装置。

根据本发明实施例的发声装置的壳体的至少一部分由改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，改性聚4-甲基-1-戊烯材料含有链段一、链段二和链段三，通过采用具有较大空间位阻的链段三，一方面使得壳体能够在高温条件下工作，具有高温可靠性，又一方面使得壳体具有较优的力学性能，具有良好的模量稳定性。

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是根据本发明实施例的发声装置的结构示意图；

图2是本发明的COC材料的添加量对TPX材料的模量稳定性的影响对比曲线图；

图3是本发明的增强纤维的种类及含量对TPX材料的弯曲模量的影响对比曲线图。

附图标记

发声装置100；

壳体10；上壳11；下壳12；

发声单体20。

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。

下面结合具体实施例对根据本发明实施例的发声装置100的壳体10进行详细的说明，其中，发声装置100可以为扬声器发声模组。

根据本发明实施例的发声装置100的壳体10的至少一部分由改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，改性聚4-甲基-1-戊烯材料含有链段一、链段二和链段三，其中，链段一为

，链段二为

，链段三为

。

也就是说，发声装置100的壳体10的全部或者部分可以主要通过改性聚4-甲基-1- 戊烯材料制备得到。其中改性聚4-甲基-1-戊烯材料中同时含有链段一、链段二和链段三，链段一为

，链段二为

，链段三为

。

可以理解的是，未改性的聚4-甲基-1-戊烯材料（TPX材料）的玻璃化转变温度（T_g）较低，而本发明的改性聚4-甲基-1-戊烯材料的玻璃化转变温度得到提高。其中，从分子结构角度出发，玻璃化转变温度是指高分子链段由冻结到解冻、活动到冻结转变点所对应的温度。从测试角度出发，玻璃化转变温度是指高聚物的力学性质（模量、力学损耗）、热力学性质、电磁学性质、形变（膨胀系数）、光学性质等物理性质发生突变点所对应的温度。

由于未改性的TPX材料的玻璃化转变温度（T_g）大致为65℃，而当TPX材料处于45℃～75℃温度范围内时自身的模量即会出现明显的下降，即未改性的TPX材料的玻璃化转变温度较低，因此通过未改性的TPX材料制备得到的外壳在高温环境下的性能将会受到影响，例如，较低的玻璃化转变温度导致未改性的TPX材料耐高温性能差，在高温条件下弯曲模量小，而较低的模量会导致抵抗形变能力降低，最终导致通过未改性的TPX材料制备得到的外壳在高温可靠性试验中易于变形失效。

而本实施例的壳体10的至少一部分由改性TPX材料制成，而在改性TPX材料中含有链段三，链段三的空间位阻较大，使得链段三的分子链的刚性大，一方面使得改性TPX材料具有较高的玻璃化转变温度，耐温性高，提高了壳体10的高温可靠性；又一方面提高了改性TPX材料的弯曲模量，提升了壳体10的力学性能。

在制备本发明的发声装置100的壳体10时，可以采用改性聚4-甲基-1-戊烯材料（改性TPX材料）经过注塑工艺制成。

由此，根据本发明实施例的发声装置100的壳体10的至少一部分由改性聚4-甲基-1-戊烯材料（改性TPX材料）制成，改性聚4-甲基-1-戊烯材料含有链段一、链段二和链段三，通过采用具有较大空间位阻的链段三，一方面使得壳体10能够在高温条件下工作，具有高温可靠性，又一方面使得壳体10具有较优的力学性能，具有良好的模量稳定性。

根据本发明的一个实施例，改性聚4-甲基-1-戊烯材料的原料包括：聚4-甲基-1- 戊烯树脂和环烯烃类共聚物（COC），其中，环烯烃类共聚物含有链段二和链段三，即含有

和

。

也就是说，可以主要通过聚4-甲基-1-戊烯树脂和COC制备得到改性聚4-甲基-1-戊烯材料的原料。其中，茂金属催化剂体系能够有效进行环烯烃与乙烯共聚合，得到的共聚物通常成为COC材料。COC材料的玻璃化转变温度处于150℃～170℃左右，在本实施例中，通过向TPX材料内添加COC材料可以提升TPX材料的玻璃化转变温度。通过将未改性的TPX材料与COC材料复合，可以得到本实施例的改性TPX材料，可以较为明显地提升改性TPX材料的模量稳定性。也就是说，随着改性TPX材料制备得到的壳体10的玻璃化转变温度的升高，高温稳定性提高，模量增大，发声装置100的壳体10的模量稳定性也得到提高，从而在高温可靠性中抵抗变形的能力也越强，发声装置100的壳体10的尺寸稳定性也更佳。

在本发明的一些具体实施方式中，环烯烃类共聚物中包含链段

，其中X和Y均为大于1的整数，例如X为2、3或4等，Y为2、3或4等，在此对X 和Y的数值大小关系不作限定。在本实施例中，COC材料采用包含链段

的结构，一方面能够提供链段三和链段二，又一方面可以将其它链段引入现有的链段

，通过对于COC材料的改性，进一步改善壳体10的性能。

根据本发明的一个实施例，环烯烃类共聚物的含量占改性聚4-甲基-1-戊烯材料的总重的10wt%～40wt%。也就是说，COC材料的重量百分率为10wt%～40wt%，包括其端点值10wt%和40wt%。需要进行的说明的是，如果COC的含量小于10wt%，易于导致储能模量的提升效果小，模量稳定性改善效果不佳。如果COC的含量大于40wt%，由于COC的密度大，由此会导致导致壳体10质量重，脆性大，韧性差，从而影响壳体10的实用性。当COC材料的重量百分率为10wt%～40wt%时，不仅可以有效提升壳体10的模量稳定性，还可以降低壳体10的密度，满足轻量化需求。可选地，COC材料的重量百分率可以为10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%和40wt%等。

在图2中示出了COC的添加量对于TPX材料的模量影响曲线图，图2中的横坐标为温度，纵坐标为TPX材料的壳体10的储能模量，自下上下的曲线对应的COC的含量逐渐增大。在测试时可以通过DMA测试得到壳体10的储能模量，储能模量可以反应材料随着温度变化的模量稳定性。从图2中可以看出，随着COC的含量增大，使得储能模量也得到提升，即壳体10在随温度升高时其模量稳定性也得到提升。

根据本发明的一个实施例，原料还包括增强纤维，增强纤维包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、高分子纤维等中的至少一种。高分子纤维可以选择聚芳酰胺纤维和聚酰亚胺纤维等。

其中，玻璃纤维可以包括无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、低介电玻璃纤维等，具有选择种类广的优点。

可选地，原料还包括硅烷偶联剂，需要进行说明的是，由于玻璃纤维与聚烯烃材料（例如TPX材料）之间的表面能的差异过大，造成玻璃纤维在聚烯烃材料中的润湿性和分散性较差，因此可以对玻璃纤维进行表面处理以提升二者之间的相容性，例如可以在生产加工时将硅烷偶联剂处理玻璃纤维的表面。进一步地，所用的硅烷偶联剂可以包括甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、烷基硅烷偶联剂、氯代烷基硅烷偶联剂等，能够提高制备得到的壳体10的强度。

此外，在增强纤维采用碳纤维时，碳纤维的增强效果较优。为了提升碳纤维与聚烯烃材料之间的相容性，可选地，可以在生产加工时，将碳纤维预浸一层高分子材料以对碳纤维进行表面处理，从而提升碳纤维与聚烯烃材料之间的相容性，能够提高制备得到的壳体10的强度。

在增强纤维采用玄武岩纤维时，玄武岩纤维具有高模量的优点，但是玄武岩纤维的表面能相对较低，可选地，在生产加工时，对玄武岩纤维进行表面处理，提升玄武岩纤维的表面活性，随后加入TPX材料（例如聚4-甲基-1-戊烯树脂）中提升制备得到的壳体10的模量和耐温性。

在增强纤维采用高分子纤维时，可以采用芳香族聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维，以上高分子纤维具有较优的耐温性。高分子纤维与TPX材料之间的相容性较优，能够提高制备得到的壳体10的耐温性。

根据本发明的一个实施例，增强纤维的含量占改性聚4-甲基-1-戊烯材料的总重的10wt%～40wt%。需要进行说明的是，在增强纤维的重量百分率小于10wt%时，增强纤维对聚烯烃材料（例如TPX材料）的补强效果较小，易于造成壳体10的力学性能较低、耐温性较差，即易于造成制备得到的改性TPX材料破损失效，从而降低壳体10的结构强度。在增强纤维的重量百分率大于40wt%时，随着增强纤维的含量的增加，易于造成改性TPX材料的熔体粘度增大，熔融指数变小，难以注塑产品。当增强纤维的重量百分率为10wt%～40wt%，不仅可以起到很好的增强效果，提升壳体10的力学性能，还可以确保TPX材料处于一个合适的熔融指数，可以顺利地注塑成壳体10.

可选地，增强纤维的重量占改性聚4-甲基-1-戊烯材料的总重的10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%或40wt%等，由此可以提高得到的改性TPX材料的力学性能以及耐高温性，并且还便于改性TPX材料通过注塑得到壳体10。

在图3中示出了增强纤维的含量以及增强纤维的种类对于弯曲模量的性能影响曲线图，图3中的横坐标为增强纤维的重量比例，纵坐标为弯曲模量。从图3中可以看出，随着增强纤维的重量比例增大，TPX材料的弯曲模量增大，使得壳体10的弯曲模量也得到提升。

根据本发明的一个实施例，玻璃纤维的横截面为圆形或者扁平形。进一步地，在增强纤维选用玻璃纤维的基础上，可以采用横截面为扁平形或者圆形的玻璃纤维。此处的横截面为扁平形可以指的是横截面的外轮廓的长度较长，而宽度较窄的形状，例如包括椭圆形、类长方形等。

可选地，扁平形的横截面的短轴和长轴的尺寸比为1:2~1:6，需要进行说明的是，如果尺寸比大于1:2，将会导致横截面接近圆形，在注塑时，由于注塑取向的存在，易于导致壳体10出现翘曲不平。而如果尺寸比小于1:6，将会导致横截面的长轴过长，加工难度较大。而本实施例的扁平形的横截面的短轴和长轴的尺寸比为1:2~1:6，不仅能够改善改性TPX材料的流动性，随着流动性增大，使得壳体10的注塑厚度也越薄，实现薄壁注塑。当扁平形的横截面的短轴和长轴的尺寸比为1:2~1:6时，不仅可以方便加工成型壳体10，还可以保证壳体10的产品平整度，提升产品良率。

可选地，扁平形的横截面的短轴和长轴的尺寸比为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6等，扁平形横截面的玻璃纤维可以具有较好的补强效果，可以明显改善得到的改性TPX材料的流动性和取向翘曲性能。可见，扁平形横截面的玻璃纤维具有较优的综合性能，使得采用扁平形横截面的玻璃纤维制备得到的壳体10具有厚度薄、表面平整度高、质量轻、强度大等优点。

根据本发明的一个实施例，原料还包括润滑剂，润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸盐、油酸酰胺、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硅酮润滑剂和氟类润滑剂（PPA）中的至少一种。其中，润滑剂与TPX材料之间有较优的相容性，可以减少TPX材料的分子链之间、分子链与设备之间的摩擦力，从而提升改性TPX材料在设备中的流动性，提升改性TPX材料的成型性能，润滑剂能够在注塑得到壳体10的过程中起到润滑、分散的作用，有利于壳体10各个位置的结构、组分均匀性。

可选地，润滑剂的含量占原料的总重的0.5wt%～2wt%，需要进行说明的是，在润滑剂的重量百分率小于0.5wt%时，难以起到提升TPX材料流动性的作用。在润滑剂的重量百分率大于2wt%时，易于导致TPX材料的耐温性变差，进而导致壳体10在高温环境下易于变形失效。当润滑剂的重量百分率在0.5wt%～2wt%时，可以兼顾润滑效果和材料的耐温性能。

可选地，润滑剂的重量百分率为0.5wt%、0.8wt%、1.0wt%、1.5wt%或者2wt%等，不仅能够使得TPX材料的耐温性较好，提高最终得到的壳体10的耐高温性能，还能够提高TPX材料的分布均匀性，保证壳体10的各个部位的性能一致。

在本发明的一些具体实施方式中，改性聚4-甲基-1-戊烯材料中同时添加了环烯烃类共聚物（COC）树脂、增强纤维和润滑剂。在制备改性聚4-甲基-1-戊烯材料时，通过在聚4-甲基-1-戊烯树脂中添加COC材料、增强纤维、润滑剂改性而成。在改性后，将得到的改性聚4-甲基-1-戊烯材料可以经过注塑工艺成型得到发声装置100的壳体10，随后可以将该发声装置100的壳体10与发声单体进行组合，最终得到发声装置100。通过使原料同时包含改性TPX、COC、增强纤维和润滑剂，能够使得制备得到的壳体10兼具轻质、耐高温、高强度等优点。

根据本发明的一个实施例，壳体10的弯曲模量不小于3.5GPa，即壳体10的弯曲模量≥3.5GPa，有利于保证壳体10的力学性能。其中壳体10的弯曲模量的测试原理参照GB/T9341-2008，具体测试方法为样品取壳体10上的厚度均匀的平直部分，样品的宽度为5mm；压头直径为2mm；样品的厚度＜1mm时，试验跨度为5mm；样品厚度介于1mm～1.5mm时，试验跨度为6mm；样品厚度介于1.5mm～2mm时，试验跨度为7mm；试验速度：2mm/min；测试5根样条，取平均值。

需要说明的是，如果壳体10的弯曲模量小于3.5GPa，容易导致壳体10的强度不足，通过壳体10组装形成的发声装置100易于产生谐振。因此通过使壳体10的弯曲模量不小于3.5GPa，有利于提高发声装置100的声学性能和力学性能。可选地，壳体10的弯曲模量为3.5GPa、4GPa、5GPa、6GPa、7GPa、8GPa或10GPa等，可以使壳体10的结构强度满足发声装置100的使用要求。

在本发明的一些具体实施方式中，在弯曲应力为1.8MPa条件下，壳体10的热变形温度不小于140℃，能够提高壳体10的耐温性。需要说明的是，热变形温度如果小于140℃，将会导致壳体10的耐温性差，导致壳体10在高温环境中易于发生变形。其中，热变形温度的测试原理可以参照GB/T 1634.1-2004，具体测试方法如下：

1）取壳体10上厚度均匀的平直部分，长宽高尺寸为80×10×4mm，跨度64mm，弯曲应力为1.8MPa，升温速率120℃/h，标准挠度为0.34mm;

2）长宽高尺寸＜（80×10×4mm）时，样条尺寸可选择15×5×h（h为壳体10厚度），跨度10mm，弯曲应力1.8MPa，升温速度120℃/h，标准挠度计算方法：

，计算方法参考GB/T 1634.1-2004。

根据本发明的一个实施例，壳体10的密度为0.9g/cm³～1.17g/cm³，相较于传统的PC塑料外壳（通常在1.18g/cm³～1.2g/cm³之间）而言质量更轻。需要说明的是，当壳体10的密度为0.9g/cm³～1.17g/cm³时，壳体10的质量较轻且具有较大的强度。如果壳体10的密度小于0.9g/cm³，将易于导致壳体10的强度低；如果壳体10的密度大于1.17g/cm³，将会导致壳体10较重，从而增加发声装置100的重量。可选地，壳体10的密度为0.9g/cm³、1.0g/cm³、1.15g/cm³、1.17g/cm³等，能够使得发声装置100兼顾轻质和高强度。

在本发明的一些具体实施方式中，壳体10的玻璃化转变温度为80℃～130℃，需要说明的是，如果壳体10的玻璃化转变温度小于80℃，将会导致模量稳定性变差，高温可靠性差，高温下容易变形失效。如果壳体10的玻璃化转变温度大于130℃，需要加入大量COC材料，导致壳体10的密度大，韧性差。因此，通过控制壳体10的玻璃化转变温度在80℃～130℃之间，可以保证壳体10在高温环境下的模量稳定性，还可以使壳体10的密度较小，满足轻量化需求。

在本发明的一些具体实施方式中，壳体10包括第一子壳体和第二子壳体，第一子壳体与第二子壳体粘接或一体注塑成型，第一子壳体由改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，第二子壳体通过钢、铝合金、铜合金、钛合金、PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料中的至少一种制备而成。

也就是说，根据本发明实施例的发声装置100的壳体10可以由第一子壳体和第二子壳体装配而成，两者可以通过粘结连接，也可以通过注塑等其他方式装配连接。其中，第一子壳体主要由改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，第二子壳体既可以通过钢、铝合金、铜合金、钛合金等金属材料制成，也可以通过PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料等制成。

通过上述实施例可知，根据本发明实施例的改性TPX材料制成的发声装置100的壳体10可以具有低密度、高模量、高模量稳定性、尺寸变化量小等优点。

如图1所示，本发明还提供了一种发声装置100，包括上述任一实施例的发声装置100的壳体10。发声装置100还包括设置在壳体10内的发声单体20，通过发声单体20进行电声转换，实现发声装置100的发声性能。其中，发声单体20可以为扬声器单体。发声装置100的壳体10的至少一部分通过改性TPX材料制成，不仅可以满足发声装置100的声学性能，还能够满足发声装置100轻薄化、高温稳定性、力学性能的设计需求，提高了发声装置100在各种电子设备中的适用性。

在通过本发明实施例的壳体10和发声单体20制备发声装置100时，可以通过注塑工艺制成发声装置100的壳体10，并且在壳体10内收容有扬声器单体，即容置有发声单体20。扬声器单体包括振动系统和磁路系统。

其中发声装置100的壳体10可以包括上壳11和下壳12，先将扬声器单体固定在其上壳11或者下壳12上，然后通过超声波焊接或胶水粘接工艺等将上壳11和下壳12焊接为一体，完成发声装置100组装。其中上壳11可以全部由第一子壳体组成，或者至少通过第一子壳体和第二子壳体组成。下壳12也可以全部由第一子壳体组成，或者至少通过第一子壳体和第二子壳体组成。

发声装置100的壳体10也可以包括上壳11、中壳和下壳12，上壳11通过中壳实现其与下壳12的连接。上壳11、中壳和下壳12中的至少一个的至少一部分由改性TPX材料制成，即上壳11、中壳和下壳12中的至少一个的全部由改性TPX材料制成，或者上壳11、中壳和下壳12中的至少一个的一部分由改性TPX材料制成。

可选地，发声装置100的制备可以包括如下步骤：将TPX树脂、COC材料、流动性助剂（例如润滑剂）利用高混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机主喂料中，待TPX树脂熔融后，从侧喂料中加入增强纤维，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒，得到改性TPX材料。其中需要说明的是，增强纤维一般是纤维材料，长径比较大，抵抗剪切能力一般，所以一般需要在TPX树脂颗粒熔融后再加入纤维材料，可有效减少纤维材料破坏，从而提升纤维对TPX材料的补强效果。

此外，增强纤维同TPX材料的表面能相差较大，可以对其进行表面处理，提升二者同TPX材料的相容性。表面处理的方法一般可以通过偶联剂进行表面改性，如可通过乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷对玻璃纤维进行改性，提升同TPX材料之间的结合力。

在通过改性TPX材料利用注塑工艺成型壳体10后，可以通过超声波焊机或者胶水粘接工艺，将制备得到的壳体10同发声单体20组装成发声装置100进行使用。

本发明还提供了一种电子设备，包括上述任一实施例的发声装置100。其中，电子设备可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、VR（虚拟现实）设备、AR（增强现实）设备、TWS（真无线蓝牙）耳机、智能音箱等，本发明对此不做限制。

由于根据本发明上述实施例的发声装置100的壳体10具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的发声装置100和电子设备也具有相应的技术效果，即发声装置100的壳体10具有高温可靠性、刚性和更轻的质量，电子设备产品的比模量更高，可以减少高频振动产生的谐振峰，使发声装置100的整体听感更好。

下面结合具体实施例对根据本发明实施例的发声装置100的壳体10以及发声装置100进行详细说明。

对比例1

采用PC材料经过注塑形成传统的外壳，并将得到的外壳与扬声器单体组装，得到扬声器发声模组。其中，PC材料占原料的重量百分率为100wt%，即对比例中的外壳全部由PC材料制成。

对比例2

采用PC材料和玻璃纤维经过注塑形成传统的外壳，并将得到的外壳与扬声器单体组装，得到扬声器发声模组。其中，PC材料占原料的重量百分率为90wt%，玻璃纤维占原料的重量百分率为10wt%。

实施例1

将重量百分率为49.5wt%的TPX树脂、40wt%的COC材料和0.5wt%的聚丙烯蜡利用高混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机主喂料中，待TPX树脂熔融后，从侧喂料中加入10wt%的玻璃纤维，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒，得到改性TPX材料。

通过注塑工艺，将改性TPX材料利用注塑工艺成型壳体10后，可以通过超声波焊机或者胶水粘接工艺，将制备得到的壳体10同扬声器单体组装成扬声器发声模组。

实施例2

将重量百分率为49wt%的TPX树脂、30wt%的COC材料和1wt%的聚丙烯蜡利用高混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机主喂料中，待TPX树脂熔融后，从侧喂料中加入20wt%的玻璃纤维，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒，得到改性TPX材料。

实施例3

将重量百分率为48.5wt%的TPX树脂、20wt%的COC材料和1.5wt%的聚丙烯蜡利用高混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机主喂料中，待TPX树脂熔融后，从侧喂料中加入30wt%的玻璃纤维，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒，得到改性TPX材料。

实施例4

将重量百分率为48wt%的TPX树脂、10wt%的COC材料和2wt%的聚丙烯蜡利用高混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机主喂料中，待TPX树脂熔融后，从侧喂料中加入40wt%的玻璃纤维，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒，得到改性TPX材料。

实施例5

将重量百分率为69wt%的TPX树脂、20wt%的COC材料和1wt%的聚丙烯蜡利用高混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机主喂料中，待TPX树脂熔融后，从侧喂料中加入10wt%的碳纤维，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒，得到改性TPX材料。

实施例6

将重量百分率为59wt%的TPX树脂、20wt%的COC材料和1wt%的聚丙烯蜡利用高混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机主喂料中，待TPX树脂熔融后，从侧喂料中加入20wt%的碳纤维，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒，得到改性TPX材料。

实施例7

将重量百分率为39wt%的TPX树脂、20wt%的COC材料和1wt%的聚丙烯蜡利用高混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机主喂料中，待TPX树脂熔融后，从侧喂料中加入40wt%的碳纤维，在挤出机中剪切混合均匀后，挤出造粒，得到改性TPX材料。

为了便于对比，对比例、实施例1至实施例7的原料的配比如下表表1所示。

表1 配比组成对比表

下面对对比例1和对比例2、实施例1至实施例7的材料以及得到的不同扬声器发声模组进行测试。

（1）将对比例1和对比例2的外壳材料（PC材料）、实施例1至实施例7制备得到的壳体10材料（改性TPX材料）进行测试，测试结果如下表表2所示。

表2 性能测试对比表

其中，表2中各项性能测试的测试条件如下：

弯曲模量测试：采用GB/T 9341-2008塑料弯曲性能的测定。

热变形温度测试：采用GB/T 1634.2-2004 塑料符合变形温度的测定第2部分：塑料、硬橡胶和长纤维增强符合材料。

熔融指数：采用 GB/T 3682.1-2018 塑料热塑性塑料溶体质量流动速率（MFR）和溶体体积流动速率（MVR）的测定第一部分：标准方法。

玻璃化转变温度测试方法：GB/T19466.2-1999 塑料差示扫描量热法（DSC）第二部分玻璃化转变温度的测定。

从表1可以看出，对比例1中的外壳采用PC材料，不含有增强纤维和润滑剂；对比例2中的外壳采用PC材料和增强纤维。实施例2至实施例4中的壳体10均采用玻璃纤维作为增强纤维，实施例5至实施例7中的壳体10均采用碳纤维作为增强纤维，并且实施例1至实施例7中的壳体10均采用通过TPX和COC制备的改性TPX材料。

从表2可以看出，对比例1和对比例2的外壳的弯曲模量均小于实施例1至实施例7的壳体10的弯曲模量。实施例1至实施例4的壳体10中采用玻璃纤维，实施例5至实施例7的壳体10中采用碳纤维，结合表2可以看出，对比例1和对比例2的外壳的热变形温度均小于实施例1至实施例7的壳体10的热变形温度。对比例1和对比例2的外壳的熔融指数均小于实施例1至实施例7的壳体10的熔融指数。需要说明的是，虽然对比例1和对比例2的外壳的玻璃化转变温度均大于实施例1至实施例7的壳体10的玻璃化转变温度，但是对比例1的外壳的密度为1.2g/cm³，对比例2的外壳的密度为1.18g/cm³，具有重量大的缺陷；而实施例1至实施例7制备的壳体10的密度为0.9g/cm³～1.17g/cm³，可见实施例的壳体10的整体密度小于各对比例的外壳的整体密度，使得各实施例的壳体10在相同外形基础上重量较轻。

（2）将对比例1、实施例1至实施例7制备得到的不同扬声器发声模组进行可靠性验证测试，测试结果如下表表3所示。

表3 可靠性结果对比表

表3中的可靠性测试条件如下：

高温高湿可靠性测试：将扬声器发声模组放置在85℃、湿度85%的环境中，以额定1.2倍额定电压运行72h，测试扬声器发声模组壳体的尺寸变化量；判定标准：扬声器发声模组壳体尺寸变化量超过5s（s为丝，10um即1s），即判定为NG，＜5s，判定为OK。

大功率可靠性：将扬声器发声模组在常温环境下放置，以1.2倍额定功率运行96h；判定标准：扬声器发声模组壳体尺寸变化量＜5s，听音无明显杂音即判定OK，尺寸变化量＞5s，或听音有杂音即判定NG。

高低温循环可靠性：将扬声器发声模组放置在-30℃的环境中放置2h，然后转移到80℃环境中放置2h，如此循环30次，扬声器发声模组壳体的尺寸变化量；判定标准：扬声器发声模组壳体尺寸变化量超过5s（s为丝，10um即1s），即判定为NG，＜5s，判定为OK。

通过表3可以看出，在高温高湿可靠性、大功率可靠性试验中，对比例1的外壳在高温下软化，造成外壳变形＞5s，导致外壳的可靠性不合格。结合表2可以看出，虽然PC材料的玻璃化转变温度较高，但是PC材料的高温可靠性不佳。而实施例1至实施例7得到的壳体10，不论在高温高湿可靠性测试中、大功率可靠性测试中还是在高低温循环可靠性测试中，均表现出较小的尺寸变化量，即具有良好的高温可靠性。

总而言之，根据本发明实施例的改性TPX材料制备得到的发声装置100的壳体10具有高温可靠性以及较大的弯曲模量，不仅提高了耐高温性，还提高了力学性能。

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

1.一种发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体的至少一部分由改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料含有链段一、链段二和链段三，其中，所述链段一为

，所述链段二为

，所述链段三为

，所述壳体的玻璃化转变温度为80℃～130℃。

2.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料的原料包括：聚4-甲基-1-戊烯树脂和环烯烃类共聚物，其中，所述环烯烃类共聚物含有所述链段二和所述链段三。

3.根据权利要求2所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述环烯烃类共聚物包含

，其中X和Y均为大于1的整数。

4.根据权利要求2所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述环烯烃类共聚物的含量占所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料的总重的10wt%～40wt%。

5.根据权利要求2所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述原料还包括增强纤维，所述增强纤维包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、聚芳酰胺纤维和聚酰亚胺纤维中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述增强纤维的含量占所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料的总重的10wt%～40wt%。

7.根据权利要求5所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述玻璃纤维的横截面为圆形或者扁平形，所述扁平形的横截面的短轴和长轴的尺寸比为1:2~1:6。

8.根据权利要求2所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述原料还包括润滑剂，所述润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸盐、油酸酰胺、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硅酮润滑剂和氟类润滑剂中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体的弯曲模量不小于3.5GPa。

10.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体的热变形温度不小于140℃。

11.根据权利要求1所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体的密度为0.9g/cm³～1.17g/cm³。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的发声装置的壳体，其特征在于，所述壳体包括第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体与所述第二子壳体粘接或一体注塑成型，所述第一子壳体由所述改性聚4-甲基-1-戊烯材料制成，所述第二子壳体通过钢、铝合金、铜合金、钛合金、PP及其改性材料、PA及其改性材料、PET及其改性材料、PBT及其改性材料、PPS及其改性材料、PEI及其改性材料、PEEK及其改性材料、PEN及其改性材料、PPA及其改性材料、PC及其改性材料、SPS及其改性材料、TPX及其改性材料、POM及其改性材料和LCP及其改性材料中的至少一种制备而成。

13.一种发声装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1-12中任一项所述的发声装置的壳体。

14.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求13中所述的发声装置。